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Organo de la Asociación de Electricistas (ADE) ISSN 1409-1313 Año 18, N°104, Costa Rica, C.A. - www.revistaelectricidad.com • Precio ¢2000

Prueba Resistencia de Aislamiento para Máquinas Rotativas. Motores de eficiencia superior: clave del éxito en la industria moderna. ¿Cuál es la diferencia entre una norma de instalación, una norma de producto y una marca de calidad?


Índice ACTIVIDADES: • Asamblea extraordinaria..................................................................................................................................................................................................... 19 • Charlas técnicas.......................................................................................................................................................................................................................18 EDITORIAL: La capacitación propicia el tesoro del conocimiento ..................................................................................................................................................... 05 SALUD OCUPACIONAL: • Postura en el trabajo............................................................................................................................................................................................................. 06 SALUD: • Alguna vez te has preguntado ¿ Qué tipo de reacción tendrías ante una emergencia?............................................................................. 08 FUNDAMENTOS: • El Sacapuntas.......................................................................................................................................................................................................................... 12 • La fotocelda............................................................................................................................................................................................................................. 22 TECNOLOGIA: • Control inteligente................................................................................................................................................................................................................ 24 • Control inteligente con tecnología Allen Bradley...................................................................................................................................................... 32 • ¿Cuál es la diferencia entre una norma de instalación, una norma de producto y una marca de calidad?.......................................... 16 • Efecto de los variadores de velocidad electrónicos sobre los motores eléctricos de corriente alterna. . ............................................. 35 • Impacto del Código Eléctrico en las líneas de producto de PVC para Canalizaciones Eléctricas y Telefónicas.................................. 26 • Motores de eficiencia superior: clave del éxito en la industria moderna.......................................................................................................... 10 • Virus que convierten tus pasos en electrcidad........................................................................................................................................................... 37

CRÉDITOS Junta Directiva

Javier Carvajal Brenes, Presidente Hazel Arias Chaves, Vice-Presidenta Rafael Barrantes Bonilla, Secretaría de Actas Diego Gómez Oviedo, Secretaría de Relaciones Públicas Javier Gutiérrez Bustos, Secretaría de Finanzas

Director: José J. Chacón Arroyo Administración: Diego Gómez Oviedo Consejo Editorial Dennis Rivera Flores Hazel Arias Chaves José Hugo Solís Arce Rafael Barrantes Bonilla

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Leonardo Chaves Baltodano, Secretaría de Organización Christian Ulloa Brenes, Secretaría de Afiliación José Hugo Solís Arce, Secretaría de Educación José Chacón Arroyo, Secretaría de Publicaciones Dennis Rivera Flores, Fiscal

Diseño Gráfico y arte final HA Comunicación, Publicidad & Mercadeo Tel. 2224-9420

Dirección ADE: Avenida 5, Calles 0 y 2, San José.

Impreso en LitoRucy

Teléfonos: 2256-7482 / 2221-9375

Órgano de la Asociación de Electricistas Editada por ANIEA C.R. S.A.

ISSN 1409-1313 Setiembre-Octubre 2013 Año 18 Nº 104


EDITORIAL

La capacitación propicia el tesoro del conocimiento Toda organización social está sometida a un proceso permanente de evolución y cambio. Tanto su acción interna como el medio que la rodea determinan que no sean organismos estáticos sino vivos. En nuestro caso, al paso de los dieciocho años de vida hemos procurado siempre ajustar nuestros servicios a las necesidades de los afiliados, llegando al entendimiento de que una de las mayores necesidades, ha sido y es la capacitación, para facilitar el alcance de niveles competitivos, en un campo, en el cual, en pocos meses la tecnología se transforma.. Hace poco más de un año entró en vigencia el Código Eléctrico de Costa Rica, el cual ha sacudido a la población. En menor o mayor medida todos somos afectados por su vigencia. Normas obsoletas son sustituidas por normas superiores, productos chatarras como los electrodos de puesta a tierra y otros, nacionales o extranjeros, tienden a desaparecer del mercado.

Los conocimientos no se escapan, algunos que tuvieron actualidad durante décadas hoy se quedan rezagados Se modifican también las formas en que veníamos realizando y protegiendo las instalaciones, como la realidad de que es sí o sí. En un año, se han desarrollado los sucesos en forma equivalente a períodos de tiempo muchos mayores. Un gran cambio para la seguridad de la vida y la propiedad. Un gran pasó para desterrar la anarquía que vivíamos y ubicarnos en este campo, a la vanguardia de muchas naciones con niveles de desarrollo parecido al nuestro. Con orgullo podemos afirmar que hemos marchado adelante de esta necesidad. Antes de la promulgación del Decreto que oficializó el Código, en ADE ya habíamos hecho un Seminario Nacional y dado un curso sobre las novedades que el mismo incorpora y en este año de vigencia del código, hemos puesto los mejores recursos de esta organización para que los técnicos del sector eléctrico participen en todas las actividades que han realizado y realizan las empresas del sector público y privado en función del conocimiento y la actualización de los técnicos nacionales. Entre todos hemos creado las condiciones para que los técnicos responsables opten por su capacitación y puedan labrar un futuro que garantice su superación personal y el mejoramiento de la calidad de las instalaciones eléctricas.

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SALUD OCUPACIONAL

Postura correcta en el trabajo Por: Mitzi Picado, Ingeniera en Salud Ambiental y Riesgos de Trabajo. mitzipicado@gmail.com Durante la ejecución de las labores, mientras se maneja, cuando se camina, durante la noche al dormir, en todas las actividades cotidianas es importante mantener una buena postura. Esto debido a que una mala postura sostenida durante mucho tiempo puede generar como consecuencia malestares generales, tales como, dolor en piernas, espalda, brazos, cuello y hombros. Se entiende como buena postura la alineación correcta de la columna vertebral con sus curvaturas naturales, los músculos, articulaciones, ligamentos y demás huesos del cuerpo. Una buena postura requiere que el cuerpo use el mínimo de esfuerzo para realizar una actividad física, tanto en movimiento como en una posición estática. Para lograr una buena postura muchos elementos deben funcionar juntos para crear el mejor balance posible, los principales de ellos son la columna vertebral, los músculos y la alineación corporal. La columna vertebral es el eje central de una buena postura, tiene cuatro curvaturas naturales que en conjunto parecen una “S”. Una buena postura requiere que la columna vertebral siga la línea natural de estas curvaturas. O sea, en una buena postura la columna vertebral no está completamente derecha. En cuanto a la alineación corporal, una buena postura requiere que todas las partes del cuerpo estén en balance. Esto quiere decir que el peso del cuerpo esté bien distribuido lo cual cambia de acuerdo a lo que esté haciendo el cuerpo, pero siempre sigue los mismos principios. En una posición neutral de pie, éstas son las principales características de una alineación correcta:

PIES

RODILLAS

PELVIS

Alineados con las caderas y los hombros

Levemente flexionadas

Centradas con el resto del cuerpo

Hacia el frente Con el peso distribuido

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TRONCO

HOMBROS

BRAZOS

CABEZA

Alineado

Relajados hacia atrás

Colgar a cada lado, no flácidos

Ergida Con la barbilla paralela al piso


Consejos para mantener una postura correcta: • • • •

Evitar una vida sedentaria Fortalecer y estirar la musculatura Mantener el peso ideal Adaptar los ambientes de trabajo a las particularidades individuales

Consejos para corregir la postura: Algunos consejos generales que se aplican en todo momento para garantizar una postura correcta son: • • • • • • •

Colocar los pies en línea con los hombros, para iniciar a trabajar. Pararse erguido, esta es la clave para una buena postura. Mantener el peso sobre las puntas de tus pies. Cuadrar los hombros Jalar la cabeza hacia atrás y arriba, como alcanzando el techo con la cabeza. Mantener la cabeza alineada al cuello y a la columna Enseñar al cuerpo cómo se siente la postura correcta por ejemplo pararse con la espalda contra un muro o puerta, con la cabeza, los hombros y los glúteos rozando este, esta es la postura correcta, de esta forma el cuerpo se acostumbrará a la sensación adecuada.

Específicamente, con posturas comunes, se pueden seguir las siguientes recomendaciones:

AL CAMINAR

PARA CONDUCIR

• • • •

Mantener la cabeza levantada Hombros atrás Pecho fuera Los ojos mirando hacia el frente

• Mantener la espalda contra el asiento y el reposacabezas. • Ajustar el asiento para mantener una distancia apropiada de los pedales y el volante. • Ajustar el reposacabezas de forma que se apoye el centro de la cabeza sobre éste y que no haya una distancia mayor a 10 cm entre la cabeza y el soporte.

AL SENTARSE

AL DORMIR

• Utilizar una silla ergonómica cuyas características coincidan con las dimensiones corporales del usuario. • Alinear la espalda, con el respaldo de la silla. • Evitar acorvarse o inclinarse hacia adelante. • Mantener los hombros rectos y alineados, cabeza derecha • Mantener ambos pies sobre el piso o un reposapiés • Ajustar la silla de forma que los brazos estén flexionados formando un ángulo de 90°, lo mismo que el tronco y las rodillas. • Tomar descansos de postura, poniéndose de pie varias veces al día. • Usar un colchón firme que brinde soporte apropiado para la espalda. • Al dormir boca arriba colocar una almohada pequeña detrás de las rodillas • Si duerme de lado, coloque con una pequeña almohada entre las rodillas • Usar una almohada para dar soporte tanto a la cabeza como a los hombros.

Seguro que alguna vez todos hemos sentido dolor en la espalda, los hombros o el cuello debido a una mala postura. Hay que tomar en cuenta que el cuerpo nos avisa que si mantenemos una posición inadecuada durante mucho tiempo, y esto puede generar una lesión o una malformación. Por lo tanto ¡Ten cuidado y escucha a tu cuerpo! Y trabajemos manteniendo siempre una postura correcta tomando en cuenta las características de las tareas que realizamos.

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SALUD

Alguna vez se ha preguntado Qué tipo de reacción tendría ante una emergencia? Por: Facilitador y Técnico Electricista Michael Francisco Rodríguez Tapia Es una pregunta que rara vez ha cruzado por nuestras mentes, pero es algo a lo que estamos sujetos, puesto que no sabemos cuándo, dónde y cómo, nos veríamos enfrentados a sobrellevar una emoción o una reacción ante un evento sorpresivo. Según la Asociación de Psiquiatría Americana (APA), y la traducción realizada por el Dr. Baltasar Caravedo y publicada por la revista militar del Perú en 1972, nos refiere a cuatro tipos de reacciones. Iniciamos por las “Reacciones normales”. Esta reacción se caracteriza por ser capaz de mantenerse en calma durante algún evento sorpresivo y tener la capacidad de auto ayudarse o bien ayudar a los demás durante el evento, sin embargo, suele presentarse lo que se denomina el “Síndrome General de Adaptación” ,el cual se expresa con: sudoración profusa, temblores, debilidad, estados nauseosos, todo esto por un momento y en algunos casos, la claridad del pensamiento puede ser difícil. Claro luego de un respiro y que la adrenalina se estabilice, nuestro estado de normalidad llega poco a poco.

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Luego tenemos las “Reacciones paralizantes”. Esta reacción es muy delicada, puesto que la persona está en un estado de “estupor” es decir pierde la movilidad de su cuerpo, es incapaz de auto ayudarse, a modo de ejemplo lo podemos ilustrar, con una persona a la cual se le está cayendo encima la habitación por un sismo y no realiza ningún movimiento por salir de ese lugar. Otro aspecto que se refleja en esta reacción paralizante, es a lo que se denomina “visión túnel o efecto túnel”, lo cual consiste en quedarse observando en un solo punto sin reacción al medio o bien se quedan con una idea profunda desconectándose de su entorno y perdiendo la perspectiva de lo que sucede en la periferia. Otra reacción que es inversa a la paralizante es la “reacción hiperactiva”. Esta reacción es todo lo opuesto a la reacción paralizante, son estas personas, que en un sismo o en pequeño temblor, empiezan a correr aceleradamente; pueden estar en un quinto piso y en un abrir y cerrar de ojos está en el parqueo del mismo, sin darse cuenta cómo llegaron hay de una forma tan rápida. Otra característica de este tipo de reacción hiperactiva, es que la persona puede empezar a hablar rápidamente o bien a solicitar cosas que parecen fuera de la lógica, o bien pueden bromear de una forma inadecuada. Por último tenemos las “Reacciones corporales”. Las reacciones corporales se encuentran dentro de la normalidad, suelen presentarse luego de algún evento que nos sorprenda o que nuestra integridad se vea comprometida, ya habíamos citado anteriormente algunas de estas reacciones en el apartado de reacciones normales y podríamos agregar a las mismas: la debilidad en nuestras extremidades, un sentimiento de desvanecerse y el llanto, el cual puede surgir luego de haber enfrentado el evento. Es prudente mencionar que no debemos encasillarnos o etiquetarnos en una determinada reacción, puesto que las cuatro forman parte de nosotros, además una persona que esté en reacción hiperactiva puede pasar a una reacción paralizante de un momento a otro y viceversa. El conocerlas es de importancia, puesto que al tener presente estos conceptos nos será más fácil identificarlas, sea en nosotros mismos, así como en las personas que nos rodean.

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FUNDAMENTOS

Sacapuntas

- Diay! Sacapuntas; cómo está? hace tiempales no lo veo… - Hola, Santiago; estoy muy bien. No me vé; porque no ha vuelto a las charlas en ADE. Yo casi siempre voy. Y quién es este muchacho? Es hijo tuyo? - No, Saca. A este muchacho lo mandaron del “cole” a hacer una pasantía con nosotros y lo llevo a que conozca ADE, se llama Jerry. - Mucho gusto Jerry, a mi todos me conocen como Sacapuntas, así es que tranquilo, me puede decir así. - Mucho gusto don Sacapuntas. - Ahí sí… no me gusta que me llamen con-“don”… solo Sacapuntas. Y a qué van a ADE? - Bueno, vamos porque Jerry quiere conocer la Asociación y también porque en el brete dicen que ya entra en vigencia una modificación al 12

Código, o algo así… Es que viera que montón de “bolas”; entonces mejor voy a ADE y no quemo carbón. - Santiago, lo único que faltaba de aplicar del Código es que desde el 15 de agosto de 2013 el breaker AFCI también se debe utilizar en los circuitos de iluminación y no como estaba antes, que sólo se utilizaba en los circuitos de tomas de los dormitorios, las salas, las bibliotecas y pasillos por ejemplo. - Don Sacapuntas y que es un “breaker” AFCI. - Jerrry! Ya le dije que no me llame con-“don”, dígame sólo Sacapuntas, así pelado. Pero bueno, es un breaker que detecta fallas de arco y cuando estas se presentan desconecta el circuito. - Y… ¿qué es falla de arco? - Santiago; le explicarías a Jerry, ¿qué es falla de arco? - Sí, sí; es un arco que se forma entre dos


conductores que están a diferente potencial, cuando se rompe o se deteriora el aislante que los separa, o también ocurre dentro de un conductor. Por ejemplo, cuando se conecta el taladro y en ocasiones al mover el cable el aparato funciona y en otras ocasiones no. Vea estas fotos que tengo en el teléfono, son ejemplos de arco eléctrico.

en el teléfono, ¿para qué áreas se debe utilizar el breaker AFCI?

- Vea esta otra foto… Aquí hay ausencia de todo y presencia de que hubo arco entre la fase y el neutro… observe los aislantes quemados.

En este caso el breaker AFCI se debe utilizar en circuitos de tomas e iluminación de los tres dormitorios, la sala comedor y el estudio.

-

- Sacapuntas, yo estoy de acuerdo con todo esto; pero y la gente más pobrecita??? es que ese AFCI, cuesta como cinco veces más que el breaker termomagnético tradicional. - Sí, Santiago; tiene razón, pero la seguridad de las personas es primero, sin importar si son pobres o “papudos”. - Cuando se presenta un arco eléctrico, se libera calor que al estar en contacto con otras superficies puede producir un incendio y la casita que tanto cuesta, pues se quema. Que le parece la explicación Sacapuntas y con fotos incluidas.

- Y que es un GFCI que ahora dijeron??? - Uyyyyy Jerry, otro día hablamos de eso. No ve que ese, es otro enano del cuento… - Bueno ok, Sacapuntas cuando lo veo…

- Pero… si por ejemplo; en un circuito de tomas de un dormitorio conectan la aspiradora o un taladro, que tienen un motorcito universal y que el colector en contacto con los carbones produce un pequeño arco ¿qué?, se desconecta el AFCI.

- En cualquier momento, porque recuerde que los únicos que no morimos somos los electricistas, los esquimales y los conservacionistas. - ¿Cómo es eso?

- Muy bien; Jerry está en todas, igual que el AFCI; cuando el arco es producido por estos motores o por interruptores, el breaker AFCI reconoce el tipo de arco y no se acciona, algo más para que lo tenga presente; algunos breaker AFCI también son GFCI.

- Los esquimales no mueren se enfrían, los conservacionistas no mueren se reciclan y los electricistas tan sólo perdemos contacto.

- Entonces, por ejemplo, en este plano que tengo

- Pura vida, maes ...

- Los relojeros tampoco mueren, se les termina el tiempo, ok Saca, pura vida!

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CNFL promueve el uso racional de la energía La Compañía Nacional de Fuerza y Luz (cnfl) brinda una atención especial a sus clientes de altos consumos, por medio de un ciclo de charlas sobre el uso racional de la energía, se desarrollan temas puntuales como calidad de la energía y ahorro energético. Estas charlas se vienen impartiendo a los técnicos de esas empresas en el edificio principal de la Compañía, ubicado en avenida cinco, calles central y uno de la Ciudad de San José. La Asociación de Electricistas fue invitada para desarrollar en ese programa el tema de “Los Técnicos y el Código Eléctrico”. Javier Carvajal, presidente de ADE, oportunamente impartió la charla en el Auditorio Guillermo Rhormoser..

Vista parcial de la concurrencia.

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Ingeniero Alejandro Apú, de la CNFL.


TECNOLOGÍA Cuál es la diferencia entre una norma de instalación, una norma de producto y una marca de calidad? Por: Jorge Vargas S.- Gerente de Producto- Bticino Costa Rica, S.A.

Durante el último año, en que ha estado en vigencia el Código Eléctrico de Costa Rica para la Seguridad de la Vida y la Propiedad, se han presentado una serie de dudas acerca de lo que se puede y se debe instalar, por parte de muchos de los actores del mercado eléctrico nacional. Dentro de estas confusiones, lo que más ha llamado la atención, es que no se tiene clara la diferencia entre una norma de instalación, una norma de producto y una marca de calidad. Todos estos términos, muy diferentes entre sí, se encuentran muy relacionados en el uso y aplicación de nuestro código eléctrico. Normas de Instalación: Diremos que una norma de instalación, “es aquella especificación escrita y formal de una serie de requisitos de instalación de los componentes adecuados para obtener un sistema eléctrico seguro”. Esto es exactamente lo que se reúne en el Código Eléctrico de Costa Rica, todos los requisitos que los profesionales e instaladores deben de cumplir para obtener una instalación eléctrica que ofrezca seguridad a los usuarios finales. Existen muchas normas de instalaciones eléctricas en el mundo, ya que generalmente cada país toma como base una norma internacional, la adapta a las necesidades de su territorio y emite su código de instalaciones. En el artículo 90.1(E) del Decreto Ejecutivo No. 36979 MEIC, que oficializa el Código Eléctrico de Costa Rica, se acepta el uso de otras normas diferentes a las que mencionan en el código costarricense, siempre que no se generen combinaciones de las mismas.

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Normas de Productos: Mientras tanto, una norma de producto“establece los requisitos mínimos que debe cumplir un fabricante para garantizar la seguridad de su producto y el correcto desempeño de éste en condiciones de máxima exigencia. Algunas de las normas que regulan la fabricación de productos eléctricos son IEC-60669-1 y UL 20 en lo que respecta a apagadores y en la parte de tomacorrientes la IEC-60884-1 y la UL 498. En ambos casos, se deben cumplir una serie de requisitos de fabricación y pruebas de desempeño para poder recibir una acreditación de un laboratorio de calidad, que indica que el producto cumple con lo requerido por la norma bajo la cual se certifica y es seguro para su uso. Estos laboratorios realizan pruebas de calidad constantes a muestras suministradas por las fábricas y otras que se adquieren en el mercado directamente. Marcas de Calidad: Aquellos fabricantes que cumplen con las normativas en la elaboración de sus productos, los certifican en laboratorios independientes reconocidos. Estos laboratorios (que son llamados terceros) emiten los Certificados de Conformidad de los productos y además, permiten que el producto tenga una marca de calidad. Algunas de las marcas de calidad de mayor reconocimiento mundial se presentan a continuación. Con base en lo anteriormente expuesto, ¿podemos instalar productos que tengan diferentes certificados


de conformidad o normas de producto bajo nuestro código eléctrico? La respuesta es SÍ; el código permite la instalación de productos que cuenten con el respectivo certificado de conformidad emitido por un ente certificador reconocido, como los que se han detallado anteriormente. Como ejemplo, ¿podemos instalar un tablero tipo NEMA certificado, con cable certificado UL, un apagador Bticino certificado IMQ o NOM-ANCE y que alimente una luminaria certificada NOM-ANCE? ¡Por supuesto! Solamente debemos de cuidar que las condiciones de operación de todos los equipos

involucrados cumplan con las mismas características en voltaje,corriente mínima de operación,frecuencia, potencia y condiciones mecánicas de instalación. El Código Eléctrico de Costa Rica para la Seguridad y la Vida no es exclusivo para una norma de instalación, una norma de producto o una marca de calidad. Usted puede instalar diferentes productos, cuidando los detalles antes mencionados (voltaje, corriente, frecuencia, etc.) y de esa forma agregar valor a su instalación con la calidad, estética y desempeño de los productos que siempre ha usado.

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ACTIVIDADES

Charlas técnicas La Comisión de Educación y la Junta Directiva de Asociación de Electricistas agradecen a las siguientes personas y empresas, las charlas impartidas durante los meses de julio y agosto 2013. Aprovechamos para informar que actualmente se están desarrollando cursos de electricidad residencial, instalaciones seguras aplicando el Código Eléctrico, fibra óptica, alarmas con inclusión de cercas eléctricas y cámaras de circuito cerrado. En el tel. 2256-7482 le pueden brindar amplia información sobre estos cursos y los planes promocionales para empresas y grupos. NOMBRE Róger Molina y Luis Agüero Paulo Rojas José Pablo Quirós

ABB y ELEKSA ALMOTEC AMECSA

José Guillén, Alvaro Rivero y Ricardo Rivera

BTICINO

Ernesto Lugo Hanneylinne Bolaños y Marco Vinicio Valenciano Mauricio Rosabal Samuel Reyes Laurence Vega, y Sigifredo Vargas José Luis Rodríguez

CAMPOS RUDIN COTISA DURMAN EAGLE ELVATRON HAVELLS SYLVANIA IESA

Geovanny Mejías

PHELPS DOGDE

Alberto Carvajal

TECNO-LITE

Alexánder López

SIEMENS

Charla de la Empresa Campos Rudín en ADE-Nacional.

El ing. Alexander López , de Siemens, hizo demostraciones puntuales durante la charla en Heredia.

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3M

Vanesa Méndez, Jorge Berbis y Marco Barrueta

Oscar Campos y Guillermo Chavarría

El Ing Ricardo Rivera imparte charla de My Home a estudiantes de Electricidad del programa Empleate del MTSS.

EMPRESA


ACTIVIDADES Charla impartida en ADE-Cartago. Al centro se observa a Norman Solano, Presidente de la Filial y al Ingeniero Marco Vinicio Valenciano y la Lic. Haneylinne Bolaños, de la Empresa DURMAN.

Ricardo Rivera de Bticino en ADE-Nacional, impartió una charla sobre el código eléctrico.

En la Filial ADE-Puntarenas, local del INA en Cocal, Allan Hernández, de SINGE, impartió una charla técnica.

EL Ingeniero Alexander López de Siemens, impartió una charla en la Filial ADE-Heredia

Javier Carvajal, Presidente de ADENacioal inició en Guápiles las visitas de trabajo a todas las Filiales, aprovechando para impartir la charla Los Técnicos y el Código Eléctrico. La charla se impartió en el local de IESA-CARIBE.

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ACTIVIDADES

Asamblea Ex Para constituir la Asociación de Electricistas usamos un machote de estatutos con las normas básicas , de carácter externo e interno, que debe observar una Organización para funcionar legalmente. A lo largo de los años les introdujimos pequeñas reformas aunque veníamos sintiendo la necesidad de tener más que un marco legal, un conjunto de normas que nos permitieran caminar con mayor agilidad, al ritmo de los requerimientos. Además de necesidades propias, enfrentamos otras determinadas por la entrada en vigencia del Código Eléctrico de Costa Rica, el cual nos plantea exigencias mayores, especialmente en el campo de la capacitación que prestamos a los asociados. y a la extensión de estos servicios a los electricistas que están diseminados por todo el país. La Dirección Nacional de la Asociación de Electricistas ha incrementado el estudio de varios cambios. En el campo del Estatuto se ha buscado una organización más ágil y moderna. Ya en la Asamblea del 20 de marzo de 2013 se presentó un proyecto para un nuevo estatuto. Esa Asamblea resolvió convocar a una extraordinaria en el mes de julio 2013 para conocer y resolver exclusivamente de este proyecto.

Si bien es cierto que la Junta Directiva se reduce a cinco miembros también lo es que se crean como órganos adjuntos a la Directiva un Consejo Nacional de Educación y un Consejo Nacional, integrado por la Junta Directiva Nacional y los Presidentes de la Filiales. Por primera vez se establece la categoría socio honorario y de empresa honoraria, Igualmente la cuota de inscripción y el requisito de todo nuevo afiliados debe ser recomendado por un socio activo. También la cuota anual que no podrá ser mayor que la del salario de tres días de un técnico electricista según la tabla de salarios del Ministerio de Trabajo y Seguridad Social. Este estatuto fue aprobado en forma unánime con un transitorio para que entre en vigencia en la segunda quincena de marzo de 2014. Mientras tanto, La Junta Directiva Nacional tiene el mandato de la Asamblea para tramitar su inscripción legal y la autorización para subsanar cualquier corrección que se emanara de las directrices del Ministerio de Trabajo.

El 27 de julio 2013 se reunió la Asamblea Extraordinaria en el Auditorio de la Asociación Nacional de Educadores /ANDE) con la participación de asociados de ADE-Nacional, ADE-Cartago,ADE-Alajuela y ADE-Heredia.Otras Filiales, aunque recibieron oportunamente el proyecto, no enviaron delegados a la Asamblea. Entre sus novedades, el nuevo estatuto incorpora un moderno Código de Ética, donde define los valores: Responsabilidad; Respeto; Equidad y Honestidad. Por ejemplo, este último se define como “el deber de conocer las capacidades que se poseen y actuar con sinceridad, tanto en cuanto a las comunicaciones La Comisión redactora del proyecto dirigió el debate. Se observan: de pie Javier Carvajal, sentados de izquierda a derecha: Rafael Barrantes; Jorge Herrera y José Chacón, quien como a la conducta”. fungió como suplente.

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ACTIVIDADES

xtraordinaria

La Junta Directiva de ADE dirigió la Asamblea Extraordinaria que se llevó a cabo el sábado 27 de julio 2013, en al Auditorio de la Asociación Nacional de Educadores ANDE.

El afiliado David Cordero fue uno de los primeros en inscribirse. Al fondo se observa a José Follaco, Dámaso Pérez y José Robleto. Hazel Arias registra la asistencia.

José Robleto recibe uno de los premios rifados y el saludo fraternal de la funcionaria Jazmin Rodríguez,

La fotografía recoge el momento de una de las votaciones que se verificaron en la Asamblea.

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TECNOLOGÍA

La fotocelda La fotocelda es un interruptor que requiere también el neutro para funcionar. Se trata de un interruptor automático de la electricidad que funciona con la variación luminosa del sitio donde se instale, cerrando o abriendo el circuito según el nivel de luz. El componente principal de una fotocelda es una fotoresistencia expuesta a la luz en el dispositivo, a través de una pantalla o cámara que permite el acceso del flujo luminoso para que el fotoresistor abra o cierre el circuito. Las fotoceldas normalmente se instalan con su ventana o cámara viendo hacia el este. En algunos casos se puede utilizar otra dirección.

Este tipo de interruptor se usa mayoritariamente en control de luminarias, especialmente en el alumbrado público, en donde ahorran muchos recursos económicos en su instalación y funcionamiento. A nivel residencial se han venido usando con criterios también de seguridad. Además se han encontrado aplicaciones importantes hasta en la industria y otros sitios, en que por su bajo amperaje se instalan como señal para contactores.

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TECNOLOGÍA

Control Inteligente En la actualidad, es más necesario y solicitado que los procesos sean controlados automáticamente, aprovechando al máximo todas las posibilidades de ahorro que se presenten, tanto en el aspecto de espacio físico como el económico, desde la concepción hasta el funcionamiento de los sistemas, pasando por la puesta en marcha. Se requieren equipos que permitan hacer frente a una demanda que no cesa de crecer: soluciones inteligentes que permitan flexibilidad, fiabilidad y facilidad de manejo. Es por esto que el uso de equipos inteligentes, como por ejemplo LOGO! de Siemens, que permiten cambiar el control convencional por programación se hace cada día más intenso e importante.

modificación, en la mayoría de los casos basta con realizar cambios a nivel de programa o simplemente ajustar un parámetro de tiempo o conteo, acciones que son sumamente sencillas mediante el uso de una computadora o mediante el uso de los menús que incorporan los equipos. El crecimiento de la instalación está garantizado, ya que los relés inteligentes cuentan con una amplia gama de módulos, para adicionar señales a la tarea de automatización. La incorporación de señales de tipo

Ahorro de espacio físico y económico. En el control convencional se hace necesario, dependiendo de la tarea que se desea controlar, el uso de una numerosa cantidad de elementos para cumplir con necesidades básicas como enclavamientos, retardos de arranque entre equipos o alternancia de motores. Los relés inteligentes permiten, en un espacio muy reducido, cambiar todos esos elementos físicos, por bloques programables que realizan la misma función. Esto permite un ahorro significativo de espacio físico en la construcción de gabinetes de control, lo que conlleva a la necesidad de menor espacio en las instalaciones industriales o comerciales para su instalación. Ligado al ahorro de espacio físico, también se obtiene un ahorro significativo en el aspecto económico. La reducción de la cantidad de cable a utilizar, así como la menor cantidad de elementos físicos (relés auxiliares, relés de tiempo, contactos auxiliares), hacen que una tarea controlada con relés inteligentes nos permita un ahorro en los costos de la aplicación. Flexibilidad, fiabilidad y facilidad. Los relés para control inteligente, están diseñados para permitir una gran flexibilidad ante un requerimiento de modificación o crecimiento de la instalación. Para satisfacer una

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Adaptación sencilla a un crecimiento de la aplicación usando LOGO! de Siemens con sus módulos de ampliación.


analógicas (voltaje +/- 10 V, o corriente 0,4..20 mA), tanto entradas como salidas, abren las puertas a realizar tareas que comúnmente son para Controladores Lógicos Programables (PLC). La creación de tareas como un sistema de suministro de agua a presión constante es fácilmente realizada. La retención del programa en memorias no volátiles y sin necesidad de utilizar baterías de respaldo, hacen que los relés inteligentes, como LOGO!, sean altamente confiables en su operación. Además permiten hacer una protección mediante contraseña del programa, por lo que el desarrollador de la aplicación puede resguardar su conocimiento.

Software para la programación de LOGO! La edición del programa se puede realizar con bloques o en diagrama escalera

Cambie los cables por programación. Si una persona tiene conocimientos de control eléctrico y combinaciones lógicas como “y” u “o”, podrá fácilmente realizar la programación de un relé inteligente. Ya sea mediante el uso de compuertas o bloques lógicos, así como diagramas en escalera, son los métodos habituales de la programación de estos equipos. Si bien es cierto, la mayoría de los equipos incorporan pantallas y teclas de menú, para poder programarlos, lo más cómodo y versátil es utilizar los software existentes para el desarrollo de la aplicación. Dentro de las ventajas que podemos encontrar es la simulación del programa, de tal forma que no se requiere del relé físicamente para realizar un programa y probarlo. El simulador nos garantiza que si las pruebas son satisfactorias, el relé ejecutará exactamente lo que se probó, de tal forma que existe una disminución en la cantidad de horas destinadas para la puesta en marcha de la aplicación. Adicionalmente, una vez que el equipo esté corriendo la aplicación, es posible hacer monitoreos en línea de cómo el equipo ejecuta el programa. De esta manera, la detección de fallas se hace más fácil y efectiva.

Durante la operación, es posible realizar modificaciones a parámetros de tiempo o conteo, directamente en el equipo, o utilizando pantallas externas. En un control de una mezcladora, donde dependiendo del tipo de producto se debe variar el tiempo de mezclado, a través de la modificación de parámetros es posible hacer este cambio, sin necesidad de intervenir en el equipo con el software o requerir personal técnico especializado. Así mismo, es posible mostrar mensajes operativos, como por ejemplo eventos, alarmas, instrucciones al operador, entre otros. Con todas las ventajas que ofrecen los relés inteligentes, es posible llevar las tareas de control a niveles más eficientes, económicos, confiables y flexibles. Los amigos electricistas, especialmente afiliados a ADE, pueden contar con asesoría especializada a cargo de los ingenieros de Almacén El Eléctrico y su proveedor Siemens. Para mayor información contáctenos a los teléfonos de la nueva central El Eléctrico S.A. Tel. 40551700 (central IP) o al 2286-1414, Extensión 202 de la Gerencia de Ventas o escríbanos a info@elelectrico. com; también búsquenos o contáctenos en facebook/ El Eléctrico Almacén.

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TECNOLOGÍA

Impacto del Código Eléctrico de Costa Rica en las líneas de producto de PVC para canalización eléctrica y telefónica. El nuevo reglamento (RTCR 458-2011) que entró en vigencia en agosto pasado adopta como Código Eléctrico de Costa Rica la norma NFPA 70, conocida como NEC (National Electrical Code de EEUU); en éste se establece las normas UL 651 (Tuberías rígidas), UL 1653 (Tuberías flexibles) para las líneas de productos de PVC para canalización eléctrica y telefónica. Así también se establece las normas UL 514B y UL 514C para cajas y conexiones de PVC para complementar la tubería tanto rígida como flexible. En el artículo 5, inciso 5.3 del Decreto Ejecutivo Nº 36979 – MEIC en el cual se oficializa el reglamento mencionado anteriormente, se indica que cada material y equipo que se utilice en la instalación eléctrica, debe contar con un proceso de evaluación de conformidad evidenciado mediante un

certificado que garanticen la seguridad. Es por esta razón que Durman Esquivel S.A. certifica sus tuberías Conduit de PVC bajo sello UL, tanto la tubería SCH 40 (Kraloy - pesada) y la tubería Tipo A (liviana). Las tuberías certificadas bajo los estándares antes mencionados brindan mayor seguridad a la vida humana y a propiedad privada, por esta razón son tuberías mucho más especializadas que deben cumplir por ejemplo con los siguientes valores según parámetros ensayados que se establece en la norma UL 651: Para unir las tuberías de PVC rígidas Durman Esquivel fabrica y distribuye el Pegamento Conduit que es de muy baja viscosidad entre 200 - 300 cP (a 23°C + 2°C) y de secado rápido. 26


Parámetro

Valor

Resistencia a tensión

34,5 MN/ m2, para SCH 40

Absorción de agua

0,5% del peso propio

Resistencia a impacto

Deflexión bajo carga

Peso bala 9,7 Kg para SCH 40

No menor 70,0°C que el 70% a un del diámetro esfuerzo interno según de 455 la carga kN/m2 ejercida

Lo que lo diferencia del Pegamento PVC para presión gris es la composición, la viscosidad, el secado y la aplicación. El Pegamento PVC para presión gris tiene una viscosidad mucho más alta entre 1000 y 1400 cP (a 23°C + 2°C) y secado más lento. Además el Pegamento Conduit de Durman tiene certificación LOW VOC que garantica menor emisión de vapores y es especial para certificación LEED.

La Asociación de Electricistas fue invitada a la actividad desarrollada por PANDUI en el Hotel Intercontinental, el día martes 06-08.2013, Por ADE asistió el Directivo Rafael Barrantes quién dio un amplio informe de los contenidos expuestos por Rodrigo Matarrita, Francisco Jiménez, Andrés Vicente y Luis A. Delgado. Felicitamos a Panduit por el evento de gran calidad realizado.

Resistencia a aplastamiento

Retardo de flama

Resistencia a luz solar directa

Durabilidad del rotulado

No debe arder por más de 5 segundos

Resistencia promedio al impacto Izod de al menos 27 J/m

Debe ser permanente

Dado que este Pegamento Conduit es exclusivo para aplicaciones eléctricas, no requiere un tiempo de curado específico, únicamente se recomiendan 5 a 15 minutos de inmovilidad de las piezas luego de la aplicación del pegamento en tuberías hasta 50 mm, y si las tuberías son entre 50 mm a 150 mm se recomienda entre 1 a 2 horas para manipular.


TECNOLOGÍA

Prueba Resistencia de Aislamiento para Máquinas Eléctricas Rotativas Por: Oscar Núñez Mata www.motortico.com onunezm@hotmail.com Varios estudios a nivel internacional han demostrado que cerca del 40% de las fallas en motores eléctricos se producen en sus componentes aislantes. Este sistema es fundamental para la correcta operación de la máquina, por lo que se deben desarrollar pruebas que ayuden anticipar estas fallas. Cuando un motor presenta una falla se dan pérdidas económicas durante el tiempo de parada, las cuales pueden ser altas. Es así como los responsables de la operación de las máquinas eléctricas deben estar actualizados con las últimas técnicas de prueba disponibles, como las orientadas a verificar la condición del sistema de aislamiento. Cono dato interesante, cerca del 80% de las pruebas desarrolladas en máquinas eléctricas se realizan al aislamiento. En este artículo se explica las técnica de medición de aislamiento en corriente directa (CD), por medio de la norma IEEE 43-2000.

por la presencia de humedad y contaminación en las capas exteriores, y por la temperatura. La figura siguiente muestra la prueba. Nótese que el terminal NEGATIVO del instrumento se coloca en el bobinado, y el POSITIVO en carcasa o tierra, esto según la norma estudiada. Figura 1 Componentes de la prueba de aislamiento

Prueba de Resistencia de Aislamiento (IR) 1 La prueba de resistencia de aislamiento se realiza con tensión en corriente directa por medio de un Medidor de Aislamiento, o meghometro. Con esta prueba se determinan los siguientes problemas: • Contaminación en el aislamiento. • Humedad en el aislamiento. • Severos daño en el aislamiento.

La corriente I atraviesa las capas aislantes, y se puede descomponer en 3 partes, estas son: •

Corriente de fuga(If): Depende de la cantidad de humedad y/o contaminación en la superficie del aislamiento. Su valor es alto en motores muy contaminados.

Corriente capacitiva (Ic): Muestra un valor alto al inicio de la prueba y decae a cero. Normalmente baja a cero en el primer minuto.

Corriente de polarización (Ip): Está relacionada con la energía absorbida por las moléculas aislantes en presencia de un campo eléctrico durante la prueba. Es lenta en reaccionar, del orden de diez minutos en estabilizarse. La figura 2 presenta el fenómeno de orientación de las moléculas con carga o dipolos, el cual es responsable en parte de la corriente Ip.

Su comportamiento lo determina la Ley de Ohm, esta es: Cuando se prueba un material aislante en Corriente Directa (CD), el fenómeno que predomina es la Resistencia de Aislamiento (IR por sus siglas en inglés). A diferencia de las pruebas de aislamiento en Corriente Alterna (CA), donde la característica más importante es la Capacitancia, útil para encontrar problemas internos del material. Es así como la resistencia de aislamiento se ve afectada principalmente

1. Fuente: Estándar IEEE 43-2000: Pruebas de aislamiento para máquinas rotativas. IEEE son las siglas en inglés del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos de USA.

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Figura 2 Orientación de las moléculas cargadas aislantes (Dipolos) por acción de la fuente externa

• •

IRt=Resistencia de aislamiento medida a una temperatura T en °C. Kt=factor de corrección, igual a: Kt=(0.5)(40-T)/10

No es necesario hacer la prueba con el motor a temperatura ambiente, basta con detener el motor, esperar 10-15 minutos y proceder con la medición.

La figura siguiente ilustra gráficamente la corriente I y sus componentes, conforme pasa el tiempo de la prueba. Nótese que: la If es constante en el tiempo; la Ic decae en los primeros segundos de la prueba; e Ip tiende a caer con el tiempo. Figura 3 Distribución de corrientes en la prueba de aislamiento

La tensión de prueba está definido por la norma IEEE 43-2000, y esta depende del voltaje de operación de la máquina, no por su tamaño ni potencia. La siguiente tabla presenta el criterio de selección. Figura 4 Guía para escoger la tensión de prueba para resistencia de aislamiento. Voltaje de la máquina (V)

Voltaje de prueba (VCD)

<1000

500

1000-2500

500-1000

2501-5000

1000-2500

5001-12000

2500-5000

>12000

5000-10000

Ejemplos de selección de la tensión de prueba: 1. Un motor monofásico, 1HP, de 230Voltios: Probar con 500Voltios. 2. Un motor trifásico, 4160V, 500HP: Probar con 2500Voltios.

Por esta razón es que los equipos analógicos muestran un bajo valor de golpe, y luego se estabiliza en el tiempo. En los digitales esto no se percibe, pero si se nota que el valor mostrado en pantalla no es estable, el dato tiende a subir con el tiempo. Un aislante con daño severo o húmedo no se comportará así.

Los valores mínimos de resistencia de aislamiento también los define la norma de IEEE 43-2000, estos son: Figura 5 Valores mínimos recomendados de resistencia de aislamiento

En condiciones normales, el valor esperado de la corriente I es del orden de micro amperios (0.000001 A), lo que es muy bajo. Esto significa que el valor de Resistencia de Aislamiento deberá ser del orden de millones de ohmios (1.000.000 Ohmios). De ahí que la unidad utilizada para medir el aislamiento eléctrico es el Mega-Ohmio (MΩ). El otro factor que afecta la prueba es la Temperatura del bobinado, por lo que se recomienda medir de temperatura del motor durante la prueba, y corregir el resultado para hacer comparaciones en el tiempo, por medio de la siguiente fórmula: IRc=Kt * IRt Donde: • IRc=Resistencia de aislamiento corregida a 40°C.

Por ejemplo: 1. Un motor antiguo, fabricado antes de 1970, 460V (0.46kV), su valor mínimo recomendado: 0.46kV+1=1.46MΩ, es decir 1.5 MΩ. Menos de eso es riesgoso operar el motor. 2. En un motor moderno se espera un valor mínimo de 5MΩ. 3. Una armadura (Rotor) de motor de corriente directa debe tener mínimo 100MΩ.

29


Sin embargo, la siguiente tabla reúne la recomendación de la norma con la experiencia de campo, para tener una tabla de análisis de resultados. Es necesario aclarar que un nivel bajo de resistencia de aislamiento NO significa Motor Quemado, puede ser por humedad. Por ser una medición a tierra (Masa o Carcasa), no es posible detectar cortos entre bobinas o entre vueltas. Figura 6 Valores recomendados según experiencia para estatores

10. Cuando estén conectadas, basta con probar una fase. 11. Se debe desconectar cualquier equipo auxiliar, como medidores, sensores, variadores o arrancadores electrónicos. ¿Cuándo se recomienda una prueba de aislamiento? Al menos se deben hacer en los siguientes casos: • •

• • • • Protocolo recomendado A continuación se repasa el protocolo de la prueba: 1.

Asegúrese que la máquina no está energizada. Bloquee las fuentes de energía.

2.

Inicie la prueba desde el panel de arrancador o centro de control de motores.

3.

En caso que el valor no sea aceptable, deberá ir directamente a la caja de conexiones del motor y aislar. Para descartar que sean los cables de alimentación.

4.

El motor debe tener 10-15minutos detenido.

5.

Seleccione la tensión de prueba.

6.

Aplique la tensión al menos por 1 minuto. Anote el valor.

7.

Tome la temperatura del motor y anótela.

8.

Haga la corrección por temperatura y analice el resultado con la tabla 5 y 6.

9.

Cuando sea posible haga la prueba a las fases por separado (Por ejemplo un motor arranque estrella-delta). Las restantes se aterrizan.

30

Antes de arrancar un equipo recién instalado, o con mucho tiempo detenido. Como parte de un programa predictivo, donde se lleven tendencias en el tiempo. Puede ser realizada 3-4 veces al año. Luego de un disparo de un fusible o breaker. Cuando el equipo muestre alguna falla, que se relacione con el aislamiento. Luego de reparado (en taller propio o externo), antes de encenderlo. Pruebas a partes como: Regletas, conmutadores, porta escobillas, porta fusibles, accesorios, etc. ¿Es destructiva la prueba de aislamiento?

Muchas personas consideran la prueba de resistencia aislamiento como destructiva, es decir: ¿Si se realiza periódicamente puede dañar el bobinado del motor o generador?. Esta afirmación NO es correcta, si se hace uso de la norma estudiada, algunas razones son: 1. El voltaje de prueba recomendado por la norma es cercano al voltaje de placa de la máquina. 2. El sistema de aislamiento de las máquinas tienen en conjunto una rigidez dieléctrica mayor a 5700Voltios, según los materiales usados. La RIGIDEZ DIELÉCTRICA se define como: El campo eléctrico máximo que puede resistir un material sin que se produzca la rotura, es decir el daño definitivo sobre el aislamiento. Esto quiere decir que el voltaje de prueba está muy por debajo del valor de rigidez dieléctrica del sistema de aislamiento. 3. Los instrumentos modernos bajan el voltaje de la prueba a 0 Voltios cuando el bobinado en prueba presenta un nivel por debajo de 1MΩ, protegiéndolo. Este tipo de situaciones se dan, principalmente, cuando el bobinado tiene un alto contenido de humedad, lo que reduce el nivel de aislamiento.


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TECNOLOGÍA

Control inteligente de motores con tecnologías Allen Bradley Por: Ing. Albán Valverde Barboza Especialista de producto Motores y Arrancadores, de Elvatron.

RELAY E1PLUS

El control inteligente de motores es una arquitectura que aplica sofisticadas tecnologías de control con capacidades de comunicación. Estos dispositivos ayudan a mejorar el rendimiento de su sistema y a ganar eficiencia en los procesos. Con la habilidad de reunir rápidamente la información, organizar y analizar las operaciones, los dispositivos de control inteligente de motores permiten: • • •

Maximizar la disponibidad de los activos Activar una estrategia de gestión de energía Proteger al personal y los activos

RELAY E3 PLUS

La plataforma de productos de control inteligente incluye una variedad de productos desde contactores, relays de sobrecarga, arrancadores suaves, switches, Drives Power Flex, y Centros de Control de motores. A continuación vamos a describir brevemente algunas de estas tecnologías nos ayuda con el control de los Motores. • E1 Plus: Es un relay de sobrecarga sensible a fallas como por ejemplo la pérdida de fase. Tiene un amplio rango de ajuste de 5:1, tiene módulos opcionales de comunicación como Devicenet y Ethernet. • E3 Plus: También es un relay de sobre-carga electrónico con avanzadas funciones de protección por ejemplo sobre corriente, monitoreo de arranques por hora, desbalance de corriente. Posee entradas y Salidas y es construido en Devicenet. • Arranque Suave SMC 3: El SMC 3 proporciona una mayor inteligencia en un sistema compacto. Como norma, este dispositivo de control incluye una protección de sobrecarga electrónica, con clase de disparo ajustable, incluye un bypass integral. Tiene facilidad para ajustar varios modos de arranques y paros.

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ARRANQUE SUAVE SMC3


• Arranque Suave SMC FLEX: El SMC Flex y su diseño modular es un complemento ideal para un sistema existente. Minimiza la corriente de arranque máxima y el shock del torque inicial al sistema, cuenta con una opción de frenado de motor inteligente que detiene el motor en 2 minutos en comparación con el tiempo de detención de 15 minutos.

SMC FLEX

Cuenta con Capacidad de la protección de sobrecarga programable acomodada a las características de una carga de alta inercia, diagnostica pérdidas de fase, ayudando a prevenir daños Incluye un bypass integral al igual que el anterior relay E1 pero adicionalmente se pueden incluir módulos de comunicación. Drives Power Flex: En la familia Power Flex hay gran variedad de dispositivos, con diferentes alcances. Entre los cuales se puede encontrar en capacidades desde 0.75 hasta 1500 kW.

POWER FLEX

Algunas de las características que se pueden encontrar son: Integración simplificada con Logix: Los variadores PowerFlex se integran de forma transparente al entorno Logix para simplificar y mejorar la configuración, la programación, la puesta en servicio, el diagnóstico y el mantenimiento. Comunicaciones: Son compatible con una completa gama de protocolos de red que facilitan la integración a su arquitectura. Algunas de sus familias cuenta con un puerto Ethernet/IP™ incorporado que permite manipular fácilmente los datos de variadores a través de redes EtherNet/IP. Configurable de acuerdo a su aplicación: Le ofrece la flexibilidad de seleccionar las tarjetas de opción ideales a su aplicación y de expandir el variador a necesidades futuras. Las opciones de control de hardware compatibles son las mismas para toda la serie, a fin de ayudarle a reducir su inventario y sus requisitos de piezas de repuesto. Diagnósticos predictivos: Evite situaciones de tiempo improductivo no planificado mediante diagnósticos predictivos y funciones de protección incorporadas que le ayudan a proteger su inversión. Estos ajustes le permiten dar seguimiento a la información que afecta la vida útil de los componentes del variador. Retroalimentación: Las opciones incluyen retroalimentación universal,de encoder y de encoder doble. La opción de retroalimentación universal incluye interfaces de retroalimentación múltiples compatibles con una amplia variedad de aplicaciones. 33


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TECNOLOGÍA

Efecto de los variadores de velocidad electrónicos sobre los motores eléctricos de corriente alterna Por Oscar Nuñez Mata onunezm@hotmail.com Introducción El aumento del uso de dispositivos electrónicos para el control de velocidad de motores eléctricos de corriente alterna hace que nos preguntemos sí existen desventajas o problemas. Lamentablemente la respuesta a esta interrogante es que los variadores de velocidad electrónicos pueden provocar daños al motor y a los dispositivos cercanos si no se toman en cuenta ciertos elementos. Los variadores electrónicos que incluyen IGBT (Transistor bipolar de compuerta aislada) podrían generar un fenómeno conocido como Onda Reflejada, lo que produce daños en el sistema de aislamiento. Otros problemas adicionales surgen del uso de estos dispositivos como el de corrientes en roles y distorsión armónica. Estudiaremos el fenómeno de onda reflejada y corriente en roles en el presente artículo. Fenómeno de Onda Reflejada

asociadas a los dispositivos electrónicos. Sin embargo, uno de los primeros problemas que surgen con esta nueva tecnología fue el fenómeno de onda reflejada. La onda reflejada se analiza similar a lo que sucede en una línea de transmisión eléctrica: Cuando se dan relaciones diferentes entre las impedancias de la carga y la línea se pueden dar voltajes reflejados hacia la carga. Al igual que en líneas de transmisión, en el caso de motores alimentados con variadores PWM con IGBT la magnitud del voltaje reflejado dependerá de ciertos factores, en el caso de variadores son los siguientes: • • •

Distancia entre Motor y variador: A mayor distancia mayor voltaje reflejado. Frecuencia de conmutación: Es la frecuencia de operación del PWM. A altas frecuencias mayores voltajes reflejados. Voltaje de operación: Se ha encontrado que motores de 460VCA presentan mayores niveles de voltajes. Figura 1: Ejemplo de Onda reflejada

En los últimos años la tecnología con IGBT ganó gran popularidad dentro de los variadores de corriente alterna con aplicaciones de modulación por ancho de pulso (PWM por sus siglas en inglés), principalmente por ser controlados por voltaje y con velocidades de conmutación altas. Los variadores con PWM incrementaron dramáticamente su tamaño al incluirse IGBT en lugar de los tradicionales transistores bipolares controlados por corriente y con velocidades de conmutación medias. Los beneficios surgieron de inmediato: Operación del conjunto motor-variador con bajo nivel de ruido; bajo nivel de torque de rizado; y bajos niveles de pérdidas

La figura 1 muestra un caso real de onda reflejada. Se puede notar que el voltaje alcanza 1500Voltios pico.

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Se puede demostrar que el voltaje pico lo define la siguiente relación:

Acople electrostático: Proveniente de fuentes externas como los variadores PWM.

La figura siguiente muestra los acoples capacitivos que se forman en un motor eléctrico. Figura 2: Acoples capacitivos en un motor electrico CA

Cuando la impedancia del motor y el cable son iguales, es decir: acople perfecto, el fenómeno no se presenta. Los problemas son los siguientes: •

Se somete el sistema de aislamiento a un alto nivel de estrés, provocando corto circuitos entre fases del bobinado con el paso del tiempo. El diseño de los elementos de sobre corriente dentro del variador PWM son complejos debido a las oscilaciones de alta frecuencia.

Los sistemas de aislamiento debe ser capaces de soportar picos máximos de 3.9KV con tiempos de levantamiento de 0.6kV/μs. El problema no necesariamente se da durante el primer pico de onda reflejada, serán los múltiples sobre voltajes a que se somete el bobinado a lo largo del tiempo los que un día provoquen el cortocircuito.

Cuando se alimenta un motor con un variador PWM todas las componentes capacitivas incrementan su valor según se aumente la frecuencia portadora del equipo. De esta forma se pueden obtener voltajes entre el eje y carcaza de 8-15 voltios, suficientes para descargar sobre la pista del rol, provocando su falla prematura. Soluciones Para mitigar los efectos de los dos fenómenos estudiados se recomiendas las siguientes medidas: •

Corrientes en roles Las corriente en roles y el voltaje en el eje del motor alimentado con una señal senoidal a 60Hz son fenómenos que se conocen hace mucho tiempo. Todas las máquinas rotativas potencialmente se exponen a este problema sea motor CA o CD, grande o pequeño. Las máquinas eléctricas tienen tres fuentes básicas para el voltaje en el eje del rotor:

• • • •

• •

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Inducción electromagnética: Producidas por disimetrías en el entrehierro del motor, las cuales son propias del proceso de fabricación. Inducción electrostática: Acumulación de cargas estáticas en el rotor producto de la fricción, fajas, aire ionizado pasando sobre el motor.

• •

Usar motores con el sistema de aislamiento aumentado, sean nuevos (Invertir Duty) o rebobinados con procedimientos especiales. Uso de reactores de línea a la salida y entrada del variador, con impedancias de 1-3% según el caso particular. Usar dispositivos de descarga de sobre voltajes directamente en los terminales del motor. Usar la frecuencia portadora baja según lo permita la aplicación. En motores hasta 5hp alimentarlo con variadores de 230VCA. Evitar las distancias muy largas entre el motorvariador. Usar motores con el rol trasero aislado (Estos roles se pueden importar o pedir motores nuevos de fábrica).


TECNOLOGÍA

Virus que convierten tus pasos en electricidad Científicos de los Laboratorios Berkeley, en Estados Unidos, han conseguido producir electricidad utilizando pequeños generadores llenos de virus inocuos para las personas. Se trata de un prometedor primer paso hacia el desarrollo de pequeños dispositivos que “cosechan” electricidad a partir de tareas cotidianas, por ejemplo para cargar el teléfono móvil con la energía que producimos al pisar el suelo mientras caminamos, según se hace eco hoy la revista Nature Nanotechnology. Los investigadores pusieron a prueba su idea creando un generador plano, del tamaño de un sello de correos, que produce la corriente necesaria para operar una pequeña pantalla de cristal líquido, y que se pone en marcha sencillamente pulsando con un dedo. El dispositivo está revestido con virus bacteriófagos M13 que convierten en electricidad la fuerza aplicada con el dedo, y es el primero que produce energía aprovechando las propiedades piezoeléctricas de un material biológico, algo que podría aplicarse, por ejemplo, para obtener electricidad cada vez que subimos una escalera, cerramos una puerta o una ventana, etc. La piezoelectricidad es la acumulación de carga en un sólido en respuesta el estrés mecánico. En la naturaleza, el virus M13 solo ataca a las bacterias, es benigno para las personas y, al ser un virus, se reproduce por millones en cuestión de horas, proporcionando un suministro constante. Además, es fácil de modificar genéticamente. Los científicos optimizaron el generador cuando apilaron películas compuestas de capas individuales de virus. Concretamente, el máximo efecto fotoeléctrico se logró con 20 capas de espesor. La película se colocó entre dos electrodos revestidos de oro y conectados por cables a una pantalla de cristal líquido. Así produjeron una corriente de 6 nanoamperios y 400 milivoltios de potencial, es decir, el equivalente a un cuarto de una pila AAA. 37



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