Edicion 95 - Revista Industria al dia

número 95

año 16 número 95

ABB Líder Mundial en Productos de Baja Tensión y Accionamientos

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Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2008-04094 Año 16 Número 95 - Febrero 2012

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Jefe de Publicidad y Relaciones Públicas César Augusto Velarde A. Coordinador Walter Ibarra Navarro Departamento Técnico

Ejecutivos de Ventas Sonia Silva Vidal Ismael Angulo Mendoza Diseño y Diagramación Néstor Flores Z. Oscar Borda T. Publicaciones Electrónicas Silvia Alfaro C.

La información presentada en Industria al día ha sido suministrada por los fabricantes y/o anunciantes. Su publicación no constituye respaldo de la revista.

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VARIADORES DE FRECUENCIA APLICADOS A LA EFICIENCIA EN LA INDUSTRIA PANIFICADORA Por: Paola Piedra - Product Manager Automatización Industrial y Electrónica de Potencia - PROMELSA En la actualidad, el público consumidor exige alta calidad en un producto final, obligando así a muchas empresas a optimizar sus procesos, de tal forma cumple con los estándares más altos de calidad con el objetivo de cubrir los requerimientos necesarios para satisfacer esta demanda. El sector de alimentos y bebidas no se queda atrás en esta optimización de procesos. En el presente artículo nos enfocaremos en la industria Panificadora.

La producción en la Industria Panificadora, consiste en una secuencia de operaciones interrelacionadas, que comienza con la mezcla de la masa (ingredientes combinados para la preparación del pan y otros productos) el cual sigue todo el camino a través de los hornos de cocción y el envasado.

Las principales operaciones en una planta incluyen la distribución de la masa, amasado, moldeado y agregado del ingrediente final. Los variadores de frecuencia, los cuales controlan la velocidad, sentido de rotación, torque de los motores, juegan un papel importante en la mejora de los resultados de estos procedimientos, asegurando también la dosificación necesaria de los ingredientes, de tal forma mejora la calidad de los productos finales.

Como muestra la Figura, los variadores de frecuencia (ubicados en los procesos 1, 2, 3, 4, 5) se pueden aplicar en cada punto del proceso mencionado: 2.

3.

artículo técnico

1.

4.

5.

Los variadores de frecuencia pueden controlar las diferentes unidades de la línea de producción mediante la conexión de las unidades entre sí, operando de acuerdo a lo que indique la unidad maestra, logrando estar sincronizados y tener una sola unidad de mando, lo cual implica que todo el sistema podrá ser controlado a través de un solo potenciómetro, haciéndose bastante sencillo el manejo y supervisión del proceso.

Adicionalmente los variadores de frecuencia ofrecen diversos beneficios, incluyendo una considerable mejora en la eficiencia, ahorro energético, reducción de desgaste en los equipos y una mejor relación costo-eficacia global. En Promelsa contamos con profesionales altamente calificados para dar asesoría en la solución óptima al proceso específico de cada usuario, aprovechando las ventajas técnicas que ofrece el variador de frecuencia como: • • • • •

Aumentar la capacidad de producción.

Mejorar la calidad final del producto.

Reducir los costos de energía.

Maximización de la disponibilidad del proceso.

Minimizar los costos de operación y mantenimiento.

Descripción del proceso detallado En las líneas de producción de la industria panificadora —como en la mayoría de los procesos industriales— uno de los procedimientos realizados determina ciertos parámetros límites para toda la línea, como por ejemplo la máxima velocidad y precisión del proceso. En la Industria panificadora estos parámetros límites son a menudo determinados por la moldeadora, la cual corta y da forma a la masa, necesitando que los demás procedimiento trabajen sincronizados con ésta.

Dentro de la línea de producción la unidad moldeadora dará la realimentación a las demás unidades del proceso, por lo tanto, será designada como la unidad maestra (1) y el resto de unidades del proceso operarán de acuerdo a la retroalimentación que suministre ésta. Todo el proceso se inicia con la división de la masa en porciones (2), que se realiza por un rodillo ubicado dentro del distribuidor de masa. Estas

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porciones serán amasadas a través de un rodillo aplanador (3). Una unidad de distribución agrega el último ingrediente al producto, dosificándolo hasta un nivel óptimo, según lo que requiere el producto final (4). Finalmente, un variador de frecuencia adicional se utiliza para el control de toda la cinta transportadora (5) de tal forma la velocidad del proceso se encuentra en un nivel adecuado.

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de sistemas de utilización en media tensión y ampliaciones de potencia (subestaciones eléctricas y red de media tensión) .

P Elaboración de proyectos eléctricos “Sistema de utilización en media tensión”.

P Transporte, montaje electromecánico, pruebas y puesta en servicio de reclosed, interruptores en media tensión, celdas de media tensión, transformadores, tableros eléctricos, bancos de condensadores, tableros de transferencia automática, tableros de protección eléctrica, variadores de velocidad.

P Mantenimiento y/o reparación de transformadores de distribución y subestaciones eléctricas.

P Estudio de compensación de energía reactiva.

P Estudio y ejecución de sistemas de puesta a tierra.

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P Elaboración de proyectos de electrificación de habilitaciones

urbanas y condominios.

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P Servicio post-venta, pruebas en campo.

Servicio de pruebas en planta de producción.

P Servicio de calibración y reparación de instrumentos de medición eléctrica y P electrónica.

LA CARRERA POR LA EFICIENCIA ENERGÉTICA Y EL CONTROL EFICIENTE DE LOS MOTORES EN AC Por: Ing. Eugenio Fernández - Gerente de Accionamiento - ABB S.A.

artículo técnico

Se calcula que los motores eléctricos en la industria moderna, utilizan el 65% de la energía eléctrica. Aunque estos motores convierten eficientemente la energía eléctrica en mecánica, en muchos procesos de la industria un 20% de esa energía se pierde en los mecanismos de regulación. Un suministro de potencia adaptado a la demanda reduce sustancialmente la cantidad de energía consumida. Los convertidores de frecuencia de ABB forman parte del grupo de equipos desarrollados con la finalidad de brindar una eficiencia energética y control de procesos. Los avances tecnológicos de ABB, especialmente en el área de la electrónica de potencia, se han traducido en el empleo de accionamientos de CA en motores con potencias desde 100 vatios a 100 megavatios. Debido a este amplio margen, las opiniones de los clientes tienden en la actualidad a centrarse más en los requisitos funcionales de su aplicación, muchos de los cuales se satisfacen empleando un controlador inteligente incorporado en el convertidor de frecuencia. Estos controladores permiten un amplio margen de soluciones específicas para el campo de la aplicación, tales como trenes de laminación, Winches o Fajas.

Los procesos industriales en su mayoría tienden a usar motores de CA, especialmente del tipo de jaula de ardilla. Cuando un motor de CA se conecta directamente a la red, gira por inducción a un régimen fijo; sin embargo muchas veces la aplicación demanda regular la cantidad de energía variable, según las exigencias propias del proceso, necesitándose un equipo que pueda afrontar estos cambios de manera rápida y efectiva. ABB cuenta con la tecnología DTC que tiene más de 13 años de existencia, la cual continúa aplicándose, con la finalidad de asegurar un mayor y mejor control sobre los motores tanto síncronos como asíncronos, esto significa que no solamente se piensa en controlar la velocidad de acuerdo a una referencia externa, sino que se puede relacionar las acciones del equipo con la carga del motor.

Además estos accionamientos deberían poder compensar la elasticidad de la mecánica, oscilaciones por amortiguación y realizar de una manera autónoma la iteración con otros accionamientos e incluso supervisar equipos auxiliares.

Para el control de motores en AC las corrientes en el rotor, producidas por el flujo magnético, en muchos casos no son fáciles de manejar. Además, hay interferencias exteriores, tales como la temperatura o las variaciones de carga, que pueden también producir dificultades de control. Sin embargo con la propuesta tecnologica de ABB es posible tratar estas interferencias de forma efectiva.

Los Variadores de velocidad Industriales de ABB combinados con la tecnología DTC, calculan el estado actual del motor 40.000 veces por segundo y determinan el mejor modelo de conmutación de los IGBT para crear el par demandado por la aplicación, determinando así la secuencia de conmutación. Este método de control directo de torque nos ofrece un comportamiento dinámico a través de la adaptación de parámetros. Su esencia radica en trabajar con valores instantáneos de par y flujo a partir de las variables del estator limitando los errores mediante controladores de histéresis.

El convertidor de frecuencia ACS 800 cuenta con un procesador digital de señales (DSP) de 40 Mhz junto con el ASIC (microprocesador de uso específico) que determinan los cambios en la lógica del inversor, además, todas las señales de control se transmiten vía fibra óptica para garantizar alta velocidad.

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El valor instantáneo del vector de flujo del estator se controla para lograr los requerimientos del sistema. El vector de flujo del estator se controla para suplir el voltaje del inversor. Los óptimos cambios lógicos definen el mejor voltaje acorde al valor actual de toque y su referencia.

La Tecnología DTC continua siendo nuestra principal plataforma de control para los accionamientos y la investigación actual se centra en el empleo de la simulación numérica para predecir el comportamiento futuro del motor con el fin de: • Aumentar aún mas la eficiencia del proceso de conversión de energía.

• Reforzar la resistencia frente a las anomalías.

• Mejorar el diagnóstico de los motores.

La serie de variadores industriales en baja tensión en todas sus variantes permite cubrir prácticamente todas las aplicaciones de la industria en general contando con módulos IGBT que se han convertido en un componente clave para el tratamiento de la potencia en los motores de baja tensión, los cuales son semiconductores de bajas pérdidas y que frente a los semiconductores tradicionales, pueden manejar mayor densidad de energía; así como un espesor de la oblea de silicio optimizado para conseguir un alto rendimiento cuando el IGBT está en estado activo, conduciendo corriente con pérdidas muy bajas cuando el dispositivo cambia al estado de corte para detener el flujo de corriente .

ABB tiene un compromiso medio ambiental, por lo cual si consideramos los datos de emisiones procedentes de la DAP muestran que la huella de carbono de fabricación de un accionamiento ACS800 de 250 kW es de 3,65 kg de CO2/kW, equivalente a un total de 912,5 kg de CO2 por cada accionamiento ACS800 de 250 kW. Estudios realizados en la Universidad Tecnológica de Tampere indican que la información de amortización medioambiental para el mismo accionamiento, en términos de potencial de calentamiento global (PCG), es de 0,5 días.

Dicho de otro modo: basta con que el motor funcione durante escasamente media jornada para compensar las emisiones de dióxido de carbono realizadas durante su fabricación. A partir de ahí la huella se vuelve “negativa”, ya que el sistema de accionamiento reducirá las emisiones del motor que controla a lo largo de toda su vida operativa. La fabricación de un Convertidor de frecuencia ligero produce obviamente menos emisiones de CO2 que la de un convertidor de frecuencia industrial. Sin embargo, el tiempo de amortización medioambiental de los accionamientos más grandes es menor. Esto se debe a que los accionamientos mayores ahorran cantidades considerables de energía y, por lo tanto, tienen un mayor impacto en la reducción de emisiones de CO2. En una aplicación típica de bombas o ventiladores, un convertidor de frecuencia ahorra el 50% del consumo de energía del motor.

Consumo de energía Los cinco factores principales que afectan al periodo de amortización medioambiental de un VSD son: • El consumo de energía del motor.

• La fabricación de placas de circuitos.

• El montaje final.

• La carcasa.

• Los condensadores.

ABB está apostando por ofrecer tecnología de punta al mercado que logre cada vez más superar todas aquellas perdidas propias de la aplicación, así como aprovechar de manera más eficiente la energía requerida por los diferentes procesos industriales y así continuar ofreciendo equipos de punta con un alto nivel de prestaciones, flexibilidad, modularidad, integralidad que en conjunto con una área de capacitación y soporte técnico local nos permite agregar valor a la operación de nuestros clientes.

DISTINTOS SISTEMAS DE BOMBAS, DISTINTAS SOLUCIONES Por: Ing. Eduardo Yampul - Product Manager - Control Products - ABB S.A. Los sistemas de bombas presurizados y no presurizados requieren diferentes diseños y soluciones para ofrecer un funcionamiento fiable y eficiente.

Sistemas presurizados Los sistemas presurizados se han diseñado para tener una presión constante, que es necesario mantener aunque la demanda de agua varíe.

Sistemas no presurizados Principalmente, los sistemas no presurizados se utilizan para transportar agua, ya sea en el plano horizontal o hacia un lugar elevado. Por ejemplo, en sistemas de aguas residuales el agua fluye por acción de la gravedad y se recoge en distintos depósitos.

Uso de arrancadores suaves en sistemas presurizados Los sistemas de bombeo emplean en su gran mayoría varias bombas en paralelo como la solución más flexible y de alta disponibilidad. Para mantener la presión constante en un sistema presurizado, por ejemplo en una red de alimentación de agua dulce, basta con regular la velocidad de una de las bombas mediante un variador de frecuencia. Si se requiere más de una bomba, las bombas adicionales pueden arrancarse y utilizarse a una velocidad constante.

Uso de arrancadores suaves como respaldo para variadores de frecuencias En sistemas críticos en los que las bombas tienen que estar siempre operativas, una solución rentable puede consistir en utilizar arrancadores suaves como backup para variadores de frecuencia.

En caso de que surjan problemas con el variador, un arrancador suave se encargará de arrancar el motor, con lo que seguirá garantizándose un arranque y un paro suaves.

El empleo de arrancadores suaves en combinación con un variador de frecuencia ofrecerá una solución más compacta y rentable que el uso exclusivo de variadores de frecuencia.

Los arrancadores suaves de ABB permiten escoger siempre la mejor solución de arranque con independencia del tamaño del motor y las funciones requeridas. La oferta de productos incluye la gama PSR (hasta 105 A) compacta y rentable, la gama PST(B) (hasta 1810 A) avanzada y, completando la familia, la nueva gama PSE (hasta 370 A) eficiente.

Funciones

La bomba regulada por velocidad se utiliza para garantizar la presión constante, en este caso con la ayuda de las bombas adicionales.

artículo técnico

Los motores de velocidad constante en este tipo de sistema deben arrancarse y pararse según aumente o disminuya la necesidad de bombeo. En función del método de arranque, estos arranques y paros pueden causar problemas de golpe de ariete, sobrepresiones y fluctuaciones de tensión. No obstante, gracias al desarrollo de arrancadores suaves avanzados con características como el control del par es posible reducir o incluso eliminar estos problemas, por lo que en la actualidad es ésta la solución preferida.

El empleo de arrancadores suaves en combinación con un variador de frecuencia ofrecerá una solución más compacta y rentable que el uso exclusivo de variadores. (como ejemplo, véase Fig.1) Uso de arrancadores suaves en sistemas no presurizados Un ejemplo de sistema no presurizado es el control de nivel, que implica que el nivel del agua en un depósito se mantenga más o menos constante. Al entrar el agua, ésta se bombea hacia fuera. En gran parte de las aplicaciones de control de nivel no es necesario mantener un nivel exacto de agua. En lugar de ello, lo más importante es mantener el nivel del agua dentro del intervalo especificado. Cuando el agua alcanza el nivel máximo, se arranca el motor y se bombea el agua hasta que su nivel alcanza la marca mínima.

Los sistemas no presurizados de este tipo constituyen la aplicación perfecta para arrancadores suaves porque no se precisa regulación de velocidad y sí se requiere un arranque y paro suaves para evitar el golpe de ariete.

Otro problema muy común en los sistemas de aguas residuales es la obstrucción, que se debe a una velocidad demasiado baja del agua. Este problema se evitará utilizando motores de velocidad constante, controlados con arrancadores suaves.

Fig.1: Sistema presurizado

Salida a 6 bar Entrada a 3 bar

VSD

Arrancador suave

Arrancador suave

Al utilizar una combinación de arrancadores suaves y variadores de frecuencia (VSD), el variador puede apoyarse en los arrancadores suaves cuando lo requiera.

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Gama PST(B) avanzada

Gama PSE eficiente

Gama PSR compacta

Tamaño del motor

La gama PSR compacta • Cuando el espacio es limitado.

• Funciones básicas.

• Hasta 105 A. • Conexión en línea.

• Una sola gama de 208 a 600 V. La NUEVA gama PSE eficiente • Las funciones más importantes para bombas.

• Control de par.

• Hasta 370 A. • Conexión en línea.

• Una sola gama de 208 a 600 V. La gama PST(B) avanzada • Cuando se requieren las funciones más avanzadas.

• Todas las protecciones.

• Funciones programables.

• Para arranques muy pesados.

• La menor corriente de arranque absoluta.

• Control de par.

• Hasta 1050 A (1810 A dentro del triángulo).

• Conexión en línea o dentro del triángulo.

• Una sola gama de 206 a 690 V.

Variadores de Frecuencia serie FR-F740: Muchas prestaciones con ahorro de energía RHONA trae dentro de su oferta de Variadores de Frecuencia Mitsubishi Electric, una serie especialmente diseñada para aplicaciones con bombas, ventiladores y ahorro de energía: la FR-F740.

La serie FR-F740 es versátil, con un rango de potencias desde 1 hasta 1000 HP y la posibilidad de trabajar a torque constante y variable, le otorga una adaptabilidad que permite sea utilizado en un gran número de aplicaciones.

Destaca la incorporación en su diseño de un modo de operación dedicada al control de bombas o ventiladores con realimentación de lazo de corriente. Esto permite que, sin necesidad de un PLC o programación de lógica, el variador pueda controlar hasta 4 motores con PID a lazo cerrado, reduciendo los costos de puesta en marcha y mantención en operaciones multibomba.

Dada la importancia del uso eficiente de energía, este variador incorpora en su gestión de voltaje-frecuencia la tecnología de Control Óptimo de Excitación (COE). Opera buscando mantener en todo momento la alimentación óptima al motor, reduciendo las pérdidas en los devanados y ahorrando energía. En funcionamiento con cargas reducidas o a bajas revoluciones se pueden lograr ahorros de hasta un 60%. El equipo permite visualizar esto, dado que mantiene registro de los kWh ahorrados.

Para el desarrollo de aplicaciones a la medida, tiene incorporado un PLC, que permite el uso de sus 12 entradas y salidas digitales y las 3 entradas y salidas análogas del variador para secuenciar la lógica que se necesite.

En cuanto a comunicación, el equipo viene de fábrica con RS485 para Modbus RTU y FreqRol. Además, utilizando el puerto de expansión, se puede tener otros protocolos de comunicación, como Profibus DP, DeviceNET y CCLink.

Con la opción de expansión Ethernet se aumentan las posibilidades de comunicación, entre otras, a Ethernet/IP y Modbus/TCP además otorga la comodidad de monitorearlo por Web y parametrizar por FTP. Con el software FR-Configurator, se pueden monitorear las variables en línea, como voltaje, corriente, frecuencia y registros de ahorro de energía. El software permite, además, revisar y cambiar parámetros, alarmas y diagnósticos.

Por su gran cantidad de prestaciones el variador de frecuencia FR-F740 de Mitsubishi Electric es una excelente opción para mejorar la eficiencia energética de sus procesos.

En RHONA mantenemos alto stock de esta línea y sus accesorios pudiendo brindarle una rápida solución a sus requerimientos.

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CURSO DE SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO (DCS CENTUM VP) EN YOKOGAWA PERU Durante la segunda y tercera semana de enero se llevó a cabo en las oficinas de YOKOGAWA PERU el curso de sistemas de control distribuido (DCS) CENTUM VP a cargo del instructor de Brasil, Rodrigo de Souza. Así con este evento se pudo reunir y capacitar tanto a personal de YOKOGAWA como a participantes del sector industrial.

YOKOGAWA, líder en fabricación y desarrollo de DCS en el mundo, a través de su filial en Perú, realizó un curso acerca del software y hardware que comprende el sistema de control distribuido CENTUM VP, así como también el manejo y empleo de los diversos métodos de programación. La realización de seminarios de gerenciamiento de activos y protocolos industriales tales como Hart, Foundation Fieldbus, Profibus, Devicenet; hicieron que el evento tenga mayor alcance. El objetivo del evento fue capacitar al personal del área de ingeniería y proyectos de la empresa así como impartir el conocimiento a diversos clientes del sector industrial y educativo.

Cabe añadir que YOKOGAWA realizó la implementación de un banco demostrativo de equipos montados conectados al DCS CENTUM VP teniendo una completa didáctica en los temas abarcados durante el evento.

Hoy en día muchas empresas en el Perú y el mundo tienen un DCS para el manejo en todas sus plantas de producción por lo que a futuro se prevé que el conocimiento sobre este sistema sea Indispensable.

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En el mes de enero, Siemens Perú realizó el Lanzamiento Sinamics G120C dirigido a tableristas y distribuidores, en el que resaltó las características y beneficios de este producto mediante la demostración de la configuración básica del variador Sinamics G120C, comunicación con el software de programación Starter y sus principales ventajas.

El Sinamics G120C de Siemens define nuevos estándares en su clase respecto a su tamaño, siendo compacto, de gran potencia, rápida instalación y puesta en marcha, así como el servicio simple de sus funciones. Diseñado especialmente para fabricantes de maquinaria (OEM's), quienes

ŸDensidad de potencia más elevada,

dimensiones bajas. ŸInstalación simple en el espacio más pequeño.

ŸJuego de parámetros optimizados. ŸPuesta en marcha optimizada. ŸDocumentación para puesta en marcha. ŸPueden ser usados BOP-2 y IOP. ŸPuerto USB integrado para comunicación

con la PC.

ŸTerminales enchufables. ŸFunción de clonado de parámetros

usando BOP-2, IOP y Tarjeta SD.

ŸEnergía eficiente con “control vectorial sin encoder”. ŸReducción automática del flujo de corriente con control V/F ECO. ŸFunciones de seguridad (STO) ŸInterfase de comunicaciones (DP, CAN, USS, Modbus RTU).

ŸSe utilizan materiales que pueden usar altas cargas. ŸElectrónica revestida. ŸOperación hasta una temperatura ambiente de 60°C.

requieren un costo efectivo y ahorro de espacio.

Este variador está enfocado en la construcción y ventas de maquinaria a través de los canales de distribución. Cubre requisitos para una gran variedad de usos como fajas transportadoras, mezcladoras, extrusoras, bombas, ventiladores, compresores y máquinas de dirección básica.

Cuenta con 3 tamaños de frame A, B y C, cubriendo el rango de potencia 0.55 KW a 18.5 KW. Viene equipado con control vectorial para optimizar el uso de la energía. Cuenta con los protocolos de comunicación Profibus DP, Modbus RTU y USS.

ŸBajo espacio requerido. ŸPuede ser utilizado en pequeños gabinetes de control, cerca de la máquina.

ŸSoftware simple y rápido. ŸSimple operación durante la puesta en marcha y operación.

ŸMinimiza costo de mantenimiento, utilizando el conocimiento que se tiene con Sinamics G120.

ŸInstalación mecánica rápida. ŸPuesta en marcha intuitiva. ŸIntegración en la Automatización. ŸMantenimiento simple. ŸAlta calidad de control. ŸPuede ser medida la energía ahorrada. ŸFunciones de seguridad integradas sin necesidad de un sobre costo.

ŸPuede ser conectado a todos los protocolos usuales.

ŸPuede ser usado sin ningún problema en ambientes agresivos.

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LUMINARIAS FLUORESCENTES Serie eLLK 92 Por: Ing. Luis Casanova Sandoval - Jefe de Ventas - Corporación Coinsa S.A.C. Materiales y Lámparas La luminaria eLLK 92 es fabricada en poliéster reforzado con fibra de vidrio de alta calidad que además de unas excelentes propiedades mecánicas también se caracterizan por una elevada estabilidad frente a sustancias químicas presentes en plantas industriales. Todos los materiales empleados en las luminarias están protegidos efectivamente contra la corrosión y han sido instalados y probados satisfactoriamente en plantas químicas, plantas farmacéuticas y en plataformas marinas y refinerías de petróleo. Las luminarias eLLK 92 han sido desarrolladas y certificadas para tubos fluorescentes bipatilla de 26mm Ø con portalámparas G13 de acuerdo con 81 IEC 1305 (36 W).

Este tubo está disponible en todo el mundo y puede utilizarse tanto para zonas peligrosas Ex como para zonas no peligrosas.

Sistema de junta El difusor forma con el cuerpo un laberinto en el área de la junta que protege contra chorros de agua. La junta continua es altamente elástica, lo cual en combinación con el mecanismo de cierre garantizan la hermeticidad por largo tiempo, dándole un grado de protección IP66 fiable.

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Mecanismo de cierre El cuerpo y el difusor están asegurados por un cierre con mecanismo que actúa por ambos lados e incluye 24 puntos de anclaje. Este nuevo sistema de cierre regula, a través de resortes de acero inoxidable, la presión aplicada a la junta, así se asegura la hermeticidad de la luminaria, aún en caso de cambios por envejecimiento de la junta o por diversas condiciones climáticas.

Reactancias electrónicas (EVG) Hoy en día características como encendido inmediato, la ausencia de parpadeos durante el funcionamiento o un incremento mínimo de temperatura son posibles solamente con la tecnología EVG. Con esta tecnología, las luminarias para uso en áreas peligrosas Ex proveen además ventajas decisivas: • Posibilidad de arranque frío de la lámpara.

• Utilización con diversas tensiones de alimentación.

• Regulación de corriente de lámpara ante fluctuaciones del voltaje de alimentación.

• Encendido seguro de lámpara con baja y alta temperatura ambiente.

• Vida útil de las lámparas de aproximadamente 12.000 horas.

Es mejor doblar la seguridad Las normativas requieren una desconexión automática de la tensión de alimentación cuando se abre la luminaria. El contacto incorporado NC obligatorio asegura una conexión imprevista y, tan pronto como se acciona el mecanismo de cierre de la luminaria este contacto desenergiza toda parte en tensión de la luminaria que puedan tocarse. Un segundo interruptor de enclavamiento, incrementa el nivel de seguridad del operador. Por lo tanto, aun si se acciona el mecanismo de cierre de la luminaria mientras el difusor permanece abierto, el interruptor no podrá operar, en este caso, los circuitos de la luminaria permanecen desconectados.

Instalación de las eLLK 92 Independientemente del tipo de instalación, la mayor parte de los costos, están referidos al montaje y conexionado eléctrico de las luminarias. En las eLLK 92 el compartimiento para los bornes de conexión es asequible sin necesidad de quitar cubiertas ni el reflector interno, permitiendo así una conexión fácil de los cables. El cableado de paso por un lado permite conectar rápida y económicamente a bornes dobles. Cerrando la tapa de conexión con bisagras se dispone de una protección contra contactos directos.

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Fácil reemplazo de lámparas El hecho que el mecanismo de cierre pueda ser operado por ambos lados y que el difusor protector posea bisagras en ambos lados, implica un amplio rango de fijación y posibilidades de montaje para las luminarias. El difusor puede sencillamente girarse y quedar abierto en la dirección respectiva sin necesidad de utilizar herramientas para la sujeción. Esto es posible por las bisagras dispuestas en ambos lados del cuerpo de la luminaria. Un cuarto de giro en el mecanismo de sujeción y la cubierta difusora se abre hacia abajo. Las bisagras en el difusor están colocadas en modo tal que las lámparas de reemplazo pueden depositarse con toda seguridad en el difusor, ahorrando tiempo en el reemplazo. La cubierta difusora no puede caerse inclusive con viento o lluvia.

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LA GRAMÁTICA DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

artículo técnico

Por: Ing. Nora Gutiérrez Coral - Directora - Revista Industria al día El Sistema Internacional de Unidades (SI) surge como una necesidad de uniformizar la comunicación mundial en cuanto a pesos y medidas, debido fundamentalmente a la diferencia de idiomas, estilos y terminología que usa cada país, por lo cual está siendo adoptado por casi todos los países del mundo.

La fuerza está definida como el producto de la masa multiplicada por la aceleración. La unidad de medida de masa es el kilogramo (kg), y la unidad de medida de aceleración es el metro por segundo al cuadrado (m/s2); por lo tanto, la unidad de medida de fuerza del SI, a la cual se da el nombre especial de newton (N), será 1 N = 1 kg · 1 (m/s2).

El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicación unívoca a fin de evitar confusiones y facilitar la comunicación. Lamentablemente en nuestro país vemos que es muy común que muchas publicaciones técnicas abrevien indiscriminadamente o escriban con mayúscula el nombre de las unidades, las cuales son faltas que podrían causar ambigüedad.

Las unidades derivadas que reciben nombre y símbolo especial son las siguientes y se expresan así: hertz (Hz), newton (N), pascal (Pa), joule (J), watt (W), coulomb (C), volt (V), farad (F), ohm (Ω), siemens (S), weber (Wb), tesla (T), henry (H), lumen (lm), lux (lx), becquerel (Bq), gray (Gy), sievert (Sv) y katal (kat).

En este artículo se presentan las reglas que apoyan el uso del Sistema Internacional (SI) en documentos escritos. El cuidado que se ponga en aplicar estas reglas ayuda a incrementar la formalidad y credibilidad en la presentación de documentos técnicos.

El Sistema Internacional Las unidades del sistema internacional se agrupan en dos clases: Unidades básicas Son independientes desde el punto de vista dimensional y son siete: Unidad de Longitud, el metro (m); Unidad de Masa, el kilogramo (kg); Unidad de Tiempo, el segundo (s); Unidad de Intensidad de corriente eléctrica, el amperio (A); Unidad de Temperatura, el kelvin (K), Unidad de Cantidad de materia, el mol (mol) y, por último, la Unidad de Intensidad luminosa, la candela (cd).

Los múltiplos y submúltiplos de las unidades se forman añadiendo unos determinados prefijos fijos al nombre de la unidad o a su símbolo. Para la unidad de masa, el kg, los prefijos se añaden al símbolo del gramo (g) o a su nombre, y no al del kilogramo.

Unidades derivadas Las unidades SI derivadas se forman al combinar las unidades básicas del SI de acuerdo con la relación algebraica de las magnitudes físicas correspondientes.

Por ejemplo, la unidad de volumen o metro cúbico (m3), resulta de combinar tres veces la longitud.

En otro caso, la velocidad está definida como el cociente de la longitud dividida por el tiempo. La unidad de medida de longitud es el metro (m), y la del tiempo es el segundo (s); por lo tanto, la unidad de medida de la velocidad del SI será 1 m/1 s = m/s.

El Sistema Internacional de Unidades en el Perú El Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP) –Ley 23560– tiene como base e incluye totalmente en su estructura al Sistema Internacional de Unidades (SI). El SLUMP comprende: • • • • •

Unidades de medida, sus definiciones y símbolos.

Prefijos, sus equivalencias y símbolos.

Reglas de uso y escritura de unidades, múltiplos, submúltiplos y símbolos.

Reglas de presentación de valores numéricos, de fechas y del tiempo.

Reglas de uso de unidades, prefijos y valores numéricos en cálculos, conversión y redondeo

Sin embargo, está muy extendido el uso de otras unidades (especialmente inglesas) en la vida común y el campo industrial, por ejemplo: el combustible se compra por galones; el diámetro de los tubos (agua, cableado, gas, etc.) se expresa en pulgadas, la potencia se indica en HP, etc., por lo tanto es más realista expresar algunos valores en las unidades acostumbradas.

Reglas de escritura de los símbolos de las unidades y los prefijos • Los símbolos de las unidades son entes matemáticos, no abreviaturas. Por ello no deben alterarse de ninguna forma. Deben ir precedidos por el correspondiente valor numérico separados por un espacio y en singular, ya que como son símbolos no forman plural, es decir no se debe añadir una s. Tampoco ha de escribirse punto (.) a continuación de un símbolo, a menos que el símbolo finalice una frase u oración. Por lo tanto: Es correcto escribir: 3 kg Es incorrecto escribir: 3 Kg (con mayúscula), 3 kgs (pluralizado), 3 kg. (con punto) Algunos errores comunes son: Los amperios no se deben abreviar Amps., ya que su símbolo es A (con mayúscula, sin punto).

• El valor numérico y el símbolo de las unidades deben ir separados por un espacio. Cuando se trate de grados Celsius (°C) también se debe dejar un espacio en blanco. Por tanto: Es correcto escribir: 50 m Es incorrecto escribir: 50m

30 °C 30°C

• No deberán combinarse nombres y símbolos al expresar el nombre de la unidad derivada.

Es correcto escribir: m/s ó metros/segundo Es incorrecto escribir: metros/s • Al expresar las magnitudes numéricamente, se deben usar los símbolos de las unidades, nunca los nombres de unidades. Por tanto: Es correcto escribir: 50 kHz Es incorrecto escribir: 50 kilohercios • Todos los símbolos de las unidades se escriben con letras minúsculas del alfabeto latino, salvo en el caso de comenzar la frase o luego de un punto.

Aquellos símbolos que provienen del nombre de científicos se escriben con mayúscula, con la excepción del ohm (W) letra mayúscula omega del alfabeto griego. Por tanto: Es correcto escribir: kg kilogramo, A ampere, W watt, W ohm • Para evitar confusiones con el número 1 se puede exceptuar el litro, cuyo símbolo puede escribirse como L mayúscula, o bien una letra ele minúscula ovoide en la parte superior y abierta en la porción inferior; así: l. Esta opción es más conveniente, pues desambigua el símbolo de longitud: L. • Los prefijos con factores multiplicativos superiores al kilo se escriben con mayúsculas: peta (P), múltiplo de factor 1015; tera (T), múltiplo de factor 1012; giga (G), múltiplo de factor 109; mega (M), múltiplo de factor 106.

En tanto que los inferiores al kilo, se escriben en minúscula: kilo (k); hecto (h), múltiplo de factor 102; deca (da), múltiplo de factor 10; deci (d), divisor por 10; centi (c), divisor por 102; mili (m), divisor por 103; micro(m), divisor por 106, etc.

Es correcto escribir: 50 kg – Mw (megawatt) – mA (miliampere) Es incorrecto escribir: 50 Kg(con mayúscula) • Se recomienda el uso de prefijos escalonados de mil en mil: micro (m), mili (m), kilo (k), mega (M), etc.

Por ejemplo: Se prefiere escribir 0,1 kg en lugar de 1hg

Reglas de escritura de cantidades • En la escritura de un número que tiene parte decimal se emplea la coma para separar la parte entera de la decimal.

La grafía de la coma se identifica y distingue mucho más fácilmente que la del punto por lo cual no se debe usar el punto para separar decimales, se debe usar la coma.

Es correcto escribir: 0,44 kg Es incorrecto escribir: 0.44 kg

15,30 A 15.30 A

• En números de muchas cifras, éstas se agrupan en miles. Entre cada grupo se debe dejar un espacio en blanco, igual o menor al ocupado por una cifra. Se podrá omitir el espacio en blanco en valores numéricos de cuatro cifras.

Es correcto escribir: Es incorrecto escribir:

1 365,22 1,365.22

0,167 485 0,167485

• Los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades de medida deben ser generalmente escogidos de modo que los valores numéricos estén entre 0,1 y 1 000.

Ejemplo:

150 000 m puede escribirse como 150 km 0,003 94 m puede escribirse como 3,94 mm

• Para expresar el año se utilizarán cuatro cifras, las que se escribirán en bloque. Cuando no exista riesgo de confusión podrán utilizarse sólo dos cifras.

Ejemplos: 1990 ó 90, 1995 ó 95 • El tiempo se expresará utilizando dos cifras para expresar los valores numéricos de las horas, minutos y segundos, separados de los símbolos de estas unidades mediante espacios en blanco y de acuerdo al siguiente orden: hora, minuto, segundo.

Es correcto escribir: Es incorrecto escribir:

06 h 30 min 10 h 45 min 45 s 6:30 am 10 y 45 a.m. con 45”

• Otras recomendaciones cuyas reglas específicas no se indican pero que es conveniente observar: No recomendado

Preferible

20 mm x 30 mm x 40 mm 200 nm a 300 nm 0 V a 50 V (35,4 ± 0,1) m 35,4 m ± 0,1 m

20 x 30 x 40 mm 200 a 300 nm 0 - 50 V 35,4 ± 0,1 m 35,4 m ± 0,1

Las reglas anteriormente mencionadas son solamente un extracto de los casos o errores más frecuentes observados en nuestro medio. Debemos procurar escribir con corrección y de acuerdo a la norma, teniendo siempre en cuenta que el objetivo del Sistema Internacional de Unidades (SI) es la estandarización para garantizar la coherencia y comparabilidad de la información.

artículo técnico

Metro se simboliza con m (no Mt, ni M, ni mts.).

El símbolo de segundos es s (en minúscula, sin punto posterior), no seg, ni segs.

El símbolo de gramo es g (no gr, grs, Grs).

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PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN FRENTE A LOS RIESGOS ELÉCTRICOS Por: Ing. Richard Fuentes Rivera Escalante - Electro Enchufe S.A.C. El riesgo eléctrico se define como la posibilidad de circulación de la corriente eléctrica a través del cuerpo humano. Esto significa que el cuerpo humano es conductor y actúa como una resistencia al paso de la corriente, calentándose por efecto de la misma.

La necesidad imperiosa de impedir que el cuerpo de un trabajador pueda formar parte del circuito eléctrico debido a un contacto accidental. La electricidad constituye uno de los riesgos laborales sobre los que la prevención ha de ser más decidida, tanto por el número de accidentes (y sus consecuencias), como por estar presente en casi todas las actividades laborales. Los efectos de la corriente eléctrica sobre el organismo, dependiendo del voltaje, pero sobre todo de la intensidad, van desde el paro cardíaco y la asfixia a la fibrilación ventricular y las lesiones permanentes (parálisis), pasando por las quemaduras o contracción muscular.

Como ocurre con otros riesgos, los de origen eléctrico no están suficientemente ponderados. Aunque es difícil generalizar, sí se observa el cuidado básico en actividades de riesgo evidente, lo que supone un menosprecio o ignorancia del riesgo. Concurren en esta situación causas de origen económico, junto a un nivel todavía preocupante de inconsciencia e imprudencia.

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En nuestro trabajo diario, constatamos la falta de información y conocimiento del usuario respecto a los principios básicos de protección eléctrica. Ello se debe, en parte, a carencias evidentes en la propia cadena de distribución, ya que no todos los distribuidores industriales tienen vendedores con una sólida formación de producto.

En ese sentido, es evidente que queda mucho camino por recorrer, aunque también hay que admitir que los consumidores afinan cada vez más a la hora de protegerse frente a todo tipo de riesgos, incluyendo los eléctricos, cuyas consecuencias son, en la mayoría de los casos, fatales.

En general, las empresas sobre todo las pequeñas y medianas carecen de criterios objetivos de selección de productos certificados y normados. No es éste el caso de empresas especialistas del sector, o con riesgos importantes relacionados con la electricidad. Las empresas grandes tienen mayor conocimiento del tema por sus propios medios y potencial, pero también por una cuestión de buena imagen y porque se han visto obligadas debido a accidentes ocurridos en el pasado.

Para mejorar el conocimiento del riesgo eléctrico y su prevención, nuestra empresa, Electro Enchufe S.A.C., como en otras que actúan de forma responsable se moviliza una amplia serie de recursos con el denominador común de la formación, a través de seminarios, visitas in situ, asesoramiento, servicio de consulta a través de la web, etcétera.

Electro Enchufe S.A.C. con el respaldo de Marcas lideres a nivel mundial, pone a disposición el conocimiento y la experiencia de organización responsable que se rige siempre en las certificaciones y Normas Internacionales con mayor credibilidad a nivel mundial casos UL, IEC, ANSI, OSHA, entre otras.

Electro Enchufe S.A.C. se distingue entre las empresas de distribución en las que el riesgo eléctrico es la principal preocupación, como todas las enmarcadas en el sector eléctrico, que disponen de una gran cultura de prevención y protección, y las empresas en las que el riesgo eléctrico apenas se percibe, aún estando siempre latente.

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Nuestra empresa a través del equipo de ventas especializado con el que cuenta, promueve la utilización correcta de los productos eléctricos frente al riesgo eléctrico el cual se apoya en un programa de protección personal que garantice tanto el funcionamiento de la protección en las condiciones de uso previstas, como que los usuarios sepan usarlos correctamente en su actividad laboral.

Dicha labor abarca las siguientes acciones: • Selección y adecuación correctas de los equipos • Formación y adiestramiento de las personas que han de utilizarlo.

• Compromiso conjunto de directivos y trabajadores dentro del modelo de declaración de la política de prevención de riesgos laborales en la organización.

IMPORTADOR:

BANCO DE VÁLVULAS CON BUS DE CAMPO G3 de NUMATICS Por: División Ingeniería y Proyectos – Industrial Controls S.A.C. En las máquinas altamente automatizadas de hoy, los bancos de válvulas con bus de campo están sustituyendo a las soluciones con cableado convencionales. Las funciones vitales se realizan más fácilmente integrando interfaces de comunicación a los bancos de válvulas neumáticos con capacidades de entrada/salida (I/O). Esto permite a los controladores lógicos programables (PLCs) activar y desactivar las válvulas más eficientemente y canalizar los datos de I/O de los sensores, luces indicadoras, relevadores, válvulas individuales y otros dispositivos de E/S por medio de varias redes de comunicación industrial.

NUMATICS a continuación presenta la nueva plataforma electrónica G3 evaluado en base a los 5 factores cruciales que se deben tener en cuenta al seleccionar un banco de válvulas.

1. Puesta en marcha Este sistema representa una revolución en las interfaces de bancos de válvulas neumáticas con bus de campo. Los ingenieros de controles de los fabricantes de equipo original (OEMs), ahora pueden simplificar y acelerar en gran medida las operaciones complejas, los desperdicios de tiempo, configuraciones costosas, parametrización y puesta en marcha de módulos de comunicación de bus de campo, tales como DeviceNet, PROFIBUS DP, Ethernet Industrial y muchas más, esta ventaja se debe a las siguientes características:

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Esta disposición visual pone al indicador de estado y de alarmas lejos de la maraña de cables, en un área de exposición claramente visible. Esto no involucra programación o un costo adicional y no requiere entrenamiento para usarlo.

5. Recuperación Un último tema estrechamente relacionado con el diagnóstico es la recuperación. En un banco de válvulas neumáticas con bus de campo convencional, esto es usualmente difícil y conlleva mucho tiempo. Una vez que el usuario finalmente ha aislado el fallo de un módulo en particular, se debe entonces desmontar todo el sistema, eliminar o remover la parte obsoleta y luego empezar a consultar los manuales para determinar la configuración o los ajustes que deben tener el módulo para que pueda funcionar correctamente.

Sin embargo, la plataforma G3 introduce avances en diseño de bancos de válvulas neumáticas con bus de campo, estos incluyen una opción de un módulo de auto-recuperación. Durante una falla crítica, este módulo almacena y protege todos los parámetros de configuración o puesta en marcha que originalmente fueron insertados. Este módulo es conocido como Módulo ARM y tiene las siguientes características: • • • • •

Almacena información de la configuración.

Ahorra el sobre trabajo en la reconfiguración.

Incrementa la velocidad para restaurar o poner marcha una máquina.

No requiere la intervención del usuario.

No es necesario un dispositivo de configuración externo.

2. Distribución La plataforma G3 ofrece alta flexibilidad y arquitecturas con una mejor y significativa relación costo-efectividad. Se proporcionan nodos de bus de campo que pueden manejar tanto válvulas y E/S así como la distribución mutua de E/S y la funcionalidad de un banco de válvulas en torno a una máquina determinada. Por lo tanto, esto permite un gran número de opciones de distribución de E/S que optimizan el diseño físico de la máquina mientras que solo se usan unos pocos módulos básicos multifuncionales.

Esto se logra en base a las siguientes características: • Maneja válvulas y E/S digitales y/o analógicas.

• Usa pocos módulos básicos multifuncionales.

• Red sub-bus interna, reduce la inversión en componentes de red, disminuye el número de nodos.

• Hasta 16 módulos de E/S con una distancia máxima de 30 m en la red sub-bus.

3. Modularidad La plataforma G3 es un sistema de banco de válvulas con bus de campo, que ofrecen un diseño modular en donde simplemente, se conectan entre sí los módulos de forma sencilla, a través de sujetadores desmontables y tornillos, se incluyen las siguientes características: • Sujetadores desmontables.

• Diseño de unión mediante cola de milano permite expandir el sistema G3 de forma más rápida y segura.

• Red sub-bus permite configuraciones centralizadas o descentralizadas.

• Alta capacidad de entradas/ salidas en un solo sistema.

• Múltiples configuraciones de posicionamiento en bancos de válvulas neumáticas y módulos E/S. 4. Diagnóstico La plataforma G3 presenta una solución innovadora para el diagnóstico, integra en el módulo una pantalla gráfica con mensajes en lenguaje claro.

Esto permite a los usuarios y a los fabricantes de equipo original con una gran cantidad de puntos de uso, obtener información del estado y los datos

40

de diagnóstico del dispositivo, además de configuraciones iniciales, en los módulos de E/S y en el nodo de comunicación.

Conclusión Elegir el mejor banco de válvulas neumáticas con bus de campo para una aplicación de una máquina automatizada representa varios desafíos. Son de especial preocupación los problemas que muchos sistemas de bancos de válvulas neumáticas con bus de campo convencionales exhiben a la hora de la puesta en marcha, la distribución, en la modularidad, diagnósticos y en la recuperación. Los ingenieros de controles, integradores y compradores deben considerar diseños recientemente disponibles que aplican una tecnología probada e innovadora y de forma simple para resolver esos problemas.

Los usuarios informan de estas soluciones que están ofreciendo una mayor eficiencia de costos y amplias oportunidades de aplicación mientras que se mejora considerablemente la puesta en marcha, uso y mantenimiento.

Referencia: Numatics-G3WhitePaper1-2011.

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NUEVA TECNOLOGÍA XTREME DE JAMESBURY EN ASIENTOS PARA VÁLVULA ESFÉRICA Y MARIPOSA Por: División Ingeniería y Proyectos – Industrial Controls S.A.C. El desarrollo tecnológico propio de METSO AUTOMATION ha dado como resultado un material que garantiza superiores características y prestaciones técnicas que las existentes en el mercado actual. Este material es el estándar que JAMESBURY emplea en sus válvulas.

• Amplia gama de aplicaciones debido a su excelente resistencia química.

• Mayor número de ciclos de vida en comparación con los materiales existentes en el mercado de válvulas.

(Ver Gráfica 2).

Recuperación típica del asiento

Deformación permanente (mm)

Deformación permanente (pulg)

Temperatura (°F)

Temperatura (°C) PTFE Reforzado

Gráfica 1

Descripción

(Válvulas ANSI 150 a la clase de presión total) 3,500,000 3,000,000

3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000

Todavía existen vacíos entre partículas

Mucho menor contenido de vacíos

Beneficios • Mejor recuperación mecánica del asiento después del sometimiento a presión, lo que determina la clase máxima de presión de la válvula y el ciclo de vida del asiento (Gráfica 1).

• La Válvula Esférica JAMESBURY con el asiento XTREME puede trabajar hasta 475 PSI de presión con Vapor Saturado y 470 PSI de Vapor en Válvula de Mariposa. En comparación con el material de Teflón Reforzado que puede llegar como máximo a 250 PSI de Vapor Saturado.

• Costo de mantenimiento reducido debido a la mayor vida útil del equipo.

• Estandarización del asiento para reducir el stock de repuestos.

44

Comparación del ciclo de vida del asiento de la válvula Mariposa

Ciclos

publi reportaje

XTREME es un material de Fluocarbonato Reforzado que a través de un proceso de re-ingeniería desarrollado en los Laboratorios de METSO aumenta significativamente su clasificación de temperatura y presión frente al RTFE (Teflón Reforzado).

1,000,000

800,000 500,000

500,000 0

35,000

UHMWPE

140,000

Virgin PTFE

RTFE

TFM

Xtreme

Material del asiento

Gráfica 2

INDUSTRIAL CONTROLS S.A.C. ES REPRESENTANTE EXCLUSIVO EN EL PERÚ DE METSO AUTOMATION

46

industria al dĂ­a

SWITCHES INDUSTRIALES PARA APLICACIONES ESPECIALES TECHVALUE ADEMÁS PRESENTA SU FAMILIA DE SWITCHES INDUSTRIALES MOXA CON DISPONIBILIDAD DE PUERTOS PoE (POWER OVER ETHERNET).

La familia MOXA de switches industriales PoE cuenta con una variada gama de modelos, los cuales pueden ser utilizados en los más diversos ambientes industriales.

Entre sus principales características podemos destacar:

Entre sus principales características podemos destacar: Ÿ Versiones Administrables y no Administrables. Ÿ Equipos para Montaje en riel DIN, pared y Rack de 19". Ÿ Estándares PoE y PoE+ (IEEE 802.3 af/at). Ÿ Versiones para rango extendido de temperatura de hasta -40°C a 85°C. Ÿ Disponibilidad de hasta 8 puertos PoE por Switch. Ÿ Disponibilidad de Conversores de medio, Inyectores y Splitters PoE de grado industrial.

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ABSOPULSE

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Ÿ Construcción robusta anti-vibración metálica. Ÿ Conectores roscados M12 y M23 para garantizar la conexión. Ÿ Grado de protección entre IP54 e IP67 para soportar polvo y agua. Ÿ Montaje en panel o riel DIN. Ÿ Rango extendido de temperatura de operación de -40°C a 75°C. Ÿ Diseño Fanless. Ÿ Versiones de hasta 18 puertos. Ÿ Versiones administrables y no administrables. Ÿ Opción Gigabit Ethernet y PoE (Power over Ethernet).

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TECHVALUE PRESENTA SU FAMILIA DE SWITCHES MOXA PARA APLICACIONES DE TRANSPORTE Y MATERIAL RODANTE. La familia ToughNet de Moxa está especialmente diseñada para soportar las exigencias más extremas de funcionamiento, cuenta con certificaciones EN50155, EN50121-4, NEMA TS2 y e-Mark para uso en aplicaciones ferroviarias y de transporte.

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LOS COSTOS DE UNA BAJA CALIDAD DE ENERGÍA Notas de aplicación de Fluke - Ferrier S.A. Productividad es la clave para sobrevivir en un medio actual globalmente competitivo. Cuando uno piensa en los componentes básicos de la Producción —tiempo, mano de obra y materiales— uno puede ver que no hay mucho espacio para la optimización. Uno tiene 24 horas por día, mano de obra costosa y no se tiene muchas alternativas en los materiales. Así, toda compañía usa la automatización para obtener mejores resultados con los mismos componentes, o de otro modo perece.

De tal forma que, dependemos de la automatización, la que a su vez depende de una Energía limpia. Los problemas de calidad de energía pueden causar que los equipos y procesos funcionen mal o paren, y las consecuencias pueden caer en un rango desde costos de energía excesivos hasta la paralización completa del trabajo. Obviamente la Calidad de Energía es crítica.

La interdependencia de varios sistemas agrega capas de complejidad a los problemas de calidad de energía.

artículo técnico

¿De dónde provienen los problemas de calidad de energía? La mayoría se originan dentro de las mismas instalaciones. Pueden originarse debido a problemas con:

1. Uso de potencia real (kWh).

2. Penalidades del factor de potencia.

3. Una estructura de costos de demanda pico.

• Instalación – Puesta a tierra inapropiada, enrutamiento inapropiado o distribución subdimensionada.

• Operación – Equipamiento operado fuera de los parámetros de diseño.

• Mitigación - Apantallamiento inapropiado o ausencia de corrección del factor de potencia.

• Mantenimiento – Aislamiento de cables o conexiones de puesta a tierra deteriorados.

Hasta ahora, calcular el costo de la energía malgastada causada por problemas de calidad de energía era una tarea para los más expertos ingenieros. El costo de las pérdidas podía ser solamente hallado mediante cálculos numéricos serios, una medición directa de las pérdidas y su monetización no era posible. Con los algoritmos patentados usados en el Fluke 435 serie II, las pérdidas causadas por los problemas comunes de calidad de energía tales como los armónicos y el desbalance, pueden ahora ser medidos directamente.

Aún los equipos perfectamente instalados y mantenidos, en ambientes perfectamente diseñados, pueden introducir problemas de calidad de energía conforme pasa el tiempo.

Mediante el ingreso del costo de energía al instrumento, el costo de las pérdidas es directamente calculado.

Mostramos como ejemplo una vista de la pantalla del Fluke - 435 serie II.

La medición directa de pérdidas debido a una pobre calidad de energía puede ser realizada con el instrumento Fluke-435 serie II, el que directamente mide los gastos originados por los armónicos y desbalances, y cuantifica el costo de las pérdidas basado en los costos de la energía que proviene de la distribuidora de energía.

Los problemas de calidad de energía también pueder ser originados desde fuera de las instalaciones. Vivimos con la amenaza de impredecibles cortes de luz, caídas y subidas de tensión. Obviamente, hay un costo aquí, ¿cómo lo cuantificamos?.

Midiendo los costos de la calidad de energía Los problemas de calidad de energía hacen que sus efectos caigan en tres áreas generales: Tiempo de parada, problemas con el equipamiento y costos de energía.

Por falta de espacio, comentaremos esta vez sólo los costos de energía. Para reducir la facturación se necesita

48

registrar los patrones de consumo y ajustar la temporización del sistema y carga para reducir uno o más de lo siguiente:

Kilowatts útiles (potencia disponible) Potencia reactiva (no usable) Kilowatts malgastados debido a problemas de desbalance Kilowatts malgastados debido a los armónicos Corriente en el neutro Costo total de Kilowatts hora malgastados

¿SU ANALIZADOR DE CALIDAD DE ENERGÍA, SOLAMENTE ESTÁ HACIENDO

LA MITAD DEL TRABAJO? Analice la calidad de energía y calcule también la pérdida de energía.

La baja calidad de energía afecta en como operan sus instalaciones. Afecta su balance económico. Afortunadamente ya está el nuevo analizador de energía y calidad de energía Fluke 435 serie II. Este equipo presenta las funciones disponibles más avanzadas de eficiencia de energía y forma de onda y calcula el costo de la energía malgastada. Por lo tanto no decida por la mitad del trabajo, haga el total del trabajo con FLUKE.

Enterese más: fluke.com/pqandenergy

Jr. Pietro Torrigiano 166 San Borja Telfs: 4750505 / 2232132 / 2232015 / 2268056 • Fax: 4753639 E-mail: ferrier@terra.com.pe • Web: www.ferriersa.com.pe

LOS TRANSITORIOS PUEDEN DESTRUIR EQUIPOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS Por: Javier Fernández C. - Ing. Mecánico Electricista - C.I.P: 82927- Jefe de Proyectos de Ingeniería - ELISE S.A.C. En promedio, durante un mes se registran 128 fluctuaciones en la red eléctrica, vinculadas a cortes del suministro, variaciones de voltaje, sobretensiones y transitorios (Estudio realizado por IBM durante 2 años).

El 88,5% son motivadas por sobretensiones y transitorios.

Transitorios y sobretensión transitoria El término transitorio ha sido usado para el análisis de variaciones en sistemas de potencia y para destacar un evento perturbador en aquellos sistemas; sin embargo, se puede observar que toda conmutación produce un arco voltaico que es representada como un pico en una onda sinusoidal que sólo puede ser captado por instrumentos con una resolución capaz de graficarlo.

Estos picos de tensión son seguidos por corrientes altas con magnitudes típicas de 20kV y 10kA, con una duración en el orden de los microsegundos de aparición aleatoria y bipolar (positiva o negativa) y son perjudiciales para los equipos más sensibles de una instalación que por lo general son equipos electrónicos.

Clasificación de los transitorios Según su origen pueden clasificarse en externos o internos: Como razones externas podemos citar la inducción de descargas eléctricas sobre las líneas de alta, media y baja tensión, fluctuaciones en la red o campos magnéticos.

Las razones internas representan el 80% de generación de este tipo de perturbaciones provocadas durante la conmutación de diferentes tipos de cargas, por ejemplo:

artículo técnico

• • • •

Cargas no lineales Cargas resistivas (hornos) Cargas capacitivas (banco de condensadores) Cargas inductivas (motores eléctricos)

1 kV 12kV 7.5kV 7 kV

Se pueden agregar a estas cargas: generadores de Rayos X, compresores de refrigeración, robots y soldadoras, sistemas de bombeo, equipos de aire acondicionado, ventilación, calefacción, etc. Así también, de forma similar podrían generarse transitorios en cualquier switcheo o conmutación eventual.

Efectos de transitorios en la infraestructura eléctrica • • • • • • • • • •

Envejecimiento prematuro de los equipos sensibles Salida de servicio motivada por reparaciones Pérdida de productividad motivada por inactividad Deterioro prematuro del aislamiento Falla de fase en variadores de velocidad PLC's quemados, memorias borradas, funcionamiento erróneo Tarjetas electrónicas y conmutadores telefónicos quemados Caidas de enlace de comunicación Discos duros aterrizados o corrompidos, monitores quemados Recambio de accesorios sin haber detectado los problemas de origen, etc.

Factores que deben tenerse en cuenta para resolver estos problemas Para los casos descritos y en general, para resolver los problemas de calidad de la energía no existe un único dispositivo de protección; la factibilidad y los costos determinarán finalmente cómo proteger las cargas sensibles en una instalación eléctrica.

Según la Piramide de la Eficiencia Energética, un proceso ordenado empieza atendiéndolo desde su base. Un buen sistema de puesta a tierra permitirá el funcionamiento óptimo de los demás equipos de protección.

Soluciones con dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias Dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias Son dispositivos de muy baja impedancia que, aprovechando su baja resistividad, invita a las sobretensiones a dirigirse hacia ellos para luego ser descargados hacia algún lugar; estas son diseñadas mediante el uso de una serie de componentes que tienen diferentes resultados: a saber se encuentran diseños en base a MOV´s (Varistores de Oxidos Metálicos), Diodos (Zeners) o Tubos de Gas.

50

Estos equipos se colocan en paralelo a la carga, a la menor distancia posible de las barras del tablero principal. Después de un análisis de los voltajes remanentes o residuales se decide la instalación de otros equipos en cascada para dar mayor seguridad a las instalaciones sensibles, eliminando la probabilidad de daños aguas abajo. La IEEE determina que los supresores dejan pasar una tensión residual que podría ser perjudicial a partir de lo cual debemos considerar la calificación de las unidades.

El cuadro de la IEEE muestra a continuación la clasificación del nivel de transitorios que se pueden presentar. Según IEEE, la categoría C3 respalda ante la presencia de transitorios que provendrían del servicio público; la categoría B, aquella en que se encuentran las cargas en los edificios e industrias como: motores eléctricos, compresores, máquinas de soldar, bancos de condensadores y aquellos producidos por conmutaciones, es decir los generadores internos de transitorios descritos y finalmente, la Categoría A en donde se encuentran las áreas auxiliares o administrativas, en las que lógicamente los remanentes son atenuados por la distancia o por la acción de los supresores instalados en las categorías superiores.

Chart 1

Standard 0.5 µs-100 kHz Ring Wave Voltages and Current Surges Expected in Location Categories A and B Low, Medium and High Exposures Single-Phase Modes: L-N, L-G, and [L&N]-G Polyphase Modes: L-L, L-G, and [L’s]-G

Peak Values Voltage Current (kV) (kA)

Effective Impedance (Ω)

Location Category

System Exposure

A1 A2 A3

Low Medium High

2 4 6

0.07 0.13 0.2

30 30 30

B1 B2 B3

Low Medium High

2 4 6

0.17 0.33 0.5

12 12 12

Chart 2

Standard 1.2/50 µs-8/20 µs Combination Wave Voltages and Current Surges Expected in Location Categories B and C Low, Medium and High Exposures Single-Phase Modes: L-N, L-G, and [L&N]-G Polyphase Modes: L-L, L-N, L-G, and [L’s]-G

Peak Values Voltage Current (kV) (kA)

Effective Impedance (Ω)

Location Category

System Exposure

B1 B2 B3

Low Medium High

2 4 6

1 2 3

2 2 2

C1 C2 C3

Low Medium High

6 10 20

3 5 10

2 2 2

Una buena elección en su selección Dispositivos de protección contra sobretensión de Eaton: Características y Beneficios • Utiliza tecnología de varistor de óxido de metal (MOV) térmicamente protegido.

• Índice de corriente de descarga nominal (Entrada) 20 kA (máximo índice asignado por UL).

• Índices de capacidad de corriente de sobretensión de 50 hasta 400 kA. • Tres opciones de paquete característico.

• Índice de corriente en cortocircuito de 200 kA (SCCR).

• Garantía de 10 años.

Nota: UL 1449 es el estándar con el que deben cumplir los dispositivos de protección contra sobretensión. Este estándar experimentó mayores cambios con cumplimiento requerido obligatorio al 29 de septiembre de 2009.

Todos los SPDs fabricados después de esa fecha deben cumplir con UL 1449 3ra Edición.

Si desea más información en referencia a nuestras Soluciones de Protección Eléctrica, comuníquese al teléfono 4475511 o escríbanos al e-mail: atencion-cliente@elise.com.pe

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FUERZA DE ARRASTRE MÁXIMAS PERMITIDAS PARA INSTALACIÓN DE CABLES EN DUCTOS Por: GRAMSA - Distribuidor Autorizado de General Cable En este artículo analizaremos las tensiones máximas permitidas para la instalación de conductores, tomando como base algunas recomendaciones de fabricantes y de empresas de montaje.

2. En ductos con curva Para estos tipos de ductos, se aplica la siguiente fórmula:

En primera instancia debemos conocer la máxima carga que podemos aplicar al cable, la cual dependerá del tipo de conductor, sistema de tiro y forma del ducto. Una vez conocida esta carga máxima, se calculará la carga efectiva para introducir el cable en un cierto ducto, la cual deberá ser menor que el valor máximo determinado previamente.

Determinación de la fuerza de arrastre máxima 1. Con gancho de tiro La tensión máxima no debe exceder de 7,2 veces la sección del cable (mm2), cuando el cable se instala con un gancho de tiro.

Para cables multiconductores, de 3 o más fases, la tensión máxima de tiro se debe multiplicar por 0,8. Cuando se usa ganchos de tiro, la tensión máxima no debe exceder 453.6 kgf.

artículo técnico

2. Con manga contráctil La tensión máxima no debe exceder los 453.6 kgf (lo anterior no es válido para cables con cubierta de plomo). El valor del punto 1 no debe ser excedido.

3. Con ducto en curva La tensión máxima en una curva del ducto, no debe exceder a 446 veces el radio de curvatura del ducto expresado en metros.

Pero esta tensión no debe ser superior al valor del punto 1 y 2.

Con el objeto de aclarar todo lo expuesto, hemos creído conveniente resolver el siguiente ejemplo.

Debemos instalar un monoconductor 1000 MCM (506,7 mm2) en un ducto con la siguiente forma:

a. Instalación del cable desde A a D

La instalación en este sentido es imposible con manga contráctil, ya que la tensión supera los 453,9 kgf. Además, la tensión en la curva del ducto supera la máxima (446 x 0,6 = 267,6 kgf). b. Instalación del cable desde D a A

La instalación en este sentido puede ejecutarse con gancho de tiro, manga contráctil y no supera tensión máxima en la curva.

PDIC recomienda revisar estas indicaciones antes de efectuar la instalación para obtener una mayor garantía en el buen funcionamiento de los conductores.

Determinación de la tensión efectiva 1. En ductos rectos La tensión para introducir el cable en un ducto recto es igual a la longitud del ducto multiplicado por el peso del cable y el coeficiente de fricción, el cual puede considerarse de un valor de 0,5 para la mayoría de los ductos.

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Tecnología Modular y Descentralizada de tercera generación para alta confiabilidad de operación.

Módulos UPS de 10, 15, 20, 25, 30, 40 y 45KVA para ser incluidos en las distintas presentaciones de gabinetes para aumento de potencia o redundancia hasta TIER 4 de protección.

Redundancia Real, cada módulo de UPS cuenta con: rectificador, cargador de baterías, bypass estático, booster, inversor, display LCD. Capacidad de ser incluido en racks o gabinetes industriales para aplicaciones especiales.

Tecnología On-Line de doble conversión continua, full IGBT y de alta eficiencia.

Capacidad de escalar en potencia hasta 1.2 MegaWatts en poco espacio del Data Center.

Tecnología Hot Swap que permite el ingreso o retiro de cualquiera de sus módulos sin necesidad de recurrir a Bypass estático o de mantenimiento.

Disminución del tiempo promedio de reparación.

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Posibilidad de ser refrigerado por Sistemas In Rack o convencionales.

Uso eficiente en refrigerar el Data Center, obteniéndose ahorros energéticos del orden del 30% a más.

En Sistema de Pasillo Caliente, la propia sala ejerce de “pasillo de contención frío”, proporcionando un reparto más uniforme del aire según los puntos calientes de la sala.

Capacidad de ir incrementando gabinetes de manera lateral.

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Diseño y fabricación italiana.

Tecnología de ventiladores EC. Potencias de refrigeración desde 1.5 a 34 Tons.

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Tipos de inyección de aire: Downflow, Upflow y de Desplazamiento.

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FITECNO 2011. Feria Tecnológica organizada por Corferias del Pacífico del 27 al 29 de Octubre del 2011. Fue una oportunidad para enriquecer conocimientos alrededor de las estrategias, prácticas y sistemas tecnológicos alineados a los objetivos empresariales del Perú y la región.

En FITECNO 2011 participaron las principales empresas de los sectores de: Gestión de Información, Redes y Telecomunicaciones, Software, Negocios, E-business, Electrónica, Infraestructura tecnológica, Automatización de procesos, Robótica, Domótica, Instrumentación, Control y medición, Seguridad, Servicios y consultoría, Universidades, Instituciones afines.

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NUEVA TECNOLOGÍA GSS EN LA MEDICIÓN DE GASES CONTAMINANTES EN EL AIRE Por: MBA Lizandro Mejía Peralta - Gerente General - Zamtsu Corp.

Introducción La detección y medición de la concentración de gases contaminantes (pollutants) se torna indispensable en las zonas de operación, no sólo por el riesgo potencial inmediato de un incidente no deseado para el trabajador, sino por el progresivo deterioro de su salud debido a la aspiración continua de estos gases y el material particulado en suspensión, fuera de límites máximos permisibles (LMP), que con el tiempo derivan en enfermedades crónicas y finalmente en una esperanza de vida menor.

Con el establecimiento de los Estándares de Calidad Ambiental y la fijación de valores para los LMP, nuestra normatividad se coloca a la altura de las circunstancias, disponiendo el monitoreo y la adecuación de los ambientes de trabajo para que sean “respirables”, dejando atrás años de inexplicable desconsideración.

Como sabemos, los siguientes son los gases definidos como contaminantes del aire: SO2, CO, NO2, O3, Pb, H2S, en adición al material particulado (Ø < 10 micras: PM-10).

artículo técnico

La medición convencional El reto tecnológico de medir estos gases en el medio ambiente, se realiza de manera convencional mediante un analizador fotométrico y empleo de rayos infrarrojos, bajo el principio de luminiscencia de los diferentes gases, lo cual conlleva a tener equipos de gran tamaño y peso, de por sí estacionarios, y de relativo alto costo.

Tecnología de Gas Sensitivo Semiconductor (GSS) Desarrollada por Aeroqual de Nueva Zelanda, consiste en una técnica inteligente de medición usando Semiconductores de Óxido de metal, basados en el cambio de su resistencia ante la presencia de algún gas específico que pasa por la superficie del electrodo y capa sensora (Véase diagramas del sensor). Esta tecnología permite niveles de detección mínimos, sensores con extensa vida, diseño a medida de los gases que se requieran, medición similar con relación a equipos convencionales (Véase curvas de valores comparativas para NO2) y sobre todo una drástica disminución en el costo. Viene con un sistema de estabilización electrónica, algoritmos de linealización, flujo, elementos de control y eliminadores de gases de interferencia para asegurar que la respuesta sea lineal, sensitiva y selectiva, así como rápida, con elevada precisión, estabilidad y fácil calibración.

Es así, que Aeroqual diseñó el Analizador AQM60 de reducido tamaño (600 x 500 x 230 mm) y poco peso (15 a 25 Kg.), fácilmente transportable y movible, que en adición, se le puede agregar sensores para el monitoreo en tiempo real de partículas en suspensión, variables meteorológicas y ruido. Tiene alta flexibilidad de comunicación en GSM, GPRS, RF, Ethernet, etc.

Viene con un PLC que administra la operación del equipo y Software residente para el análisis de las mediciones. De igual forma, su alimentación puede ser autónoma, mediante celdas solares y baterías recargables.

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Eaton Corporation celebra su centenario con importantes reconocimientos —Elise, representante oficial de Eaton, reafirma compromiso con la marca.

Eaton Corporation, el mayor fabricante industrial de productos dedicados a la administración de energía de alta calidad, celebró sus 100 años en el mercado mundial en el 2011, anunciando notables reconocimientos.

El evento realizado en el Loft del Viejo Palermo en Buenos Aires el pasado mes de Octubre, contó con la presencia del Sr. Antonio Salas Zuloaga, Director Comercial de Elise, representante oficial de la marca en el Perú, quién saludó por su gran trayectoria y reconocido éxito a Eaton Corporation, reafirmando su compromiso conjunto en asegurar la calidad de energía a través de sus innovadores productos y tecnologías para la total satisfacción de sus clientes en el mercado local.

En el marco de la celebración, donde se destacó "el sólido patrimonio de innovación y cultura de hacer bien los negocios" los directivos de Eaton Argentina reconocieron la fuerte consolidación de la marca en la región Cono Sur durante el presente año. Asimismo, el centésimo aniversario de la compañía coincide con el nombramiento entre las 100 empresas más innovadoras del mundo, por sus logros como una de las organizaciones más vanguardistas del planeta. "En Eaton, la innovación es fundamental para nuestras estrategias de crecimiento mundial, y estamos muy contentos con este reconocimiento", dijo Lennart Jonsson, Vicepresidente Ejecutivo y Director de Tecnología del fabricante.

Cabe resaltar, que en la actualidad las operaciones mundiales de Eaton Corporation abastecen diversos mercados y clientes en más de 150 países, desempeñando un papel importante en la gestión de energía, ayudando a utilizar la energía de manera más confiable, eficiente y segura, y mejorando la administración comercial de la energía pensando en los próximos cien años. Su amplio portafolio, sumado a las eficientes soluciones integrales de Elise, permiten brindar la más alta calidad de energía atendiendo las necesidades de protección eléctrica del sector industrial, minero, salud, agroindustria, telecomunicaciones, comercial, de serEn la foto: Sr. Gustavo Galuppo, Director Comercial para vicios, tanto en entidades el Cono Sur de Eaton y Sr. Antonio Salas, Director privadas como gubernaComercial de Elise. mentales.

y por su Caso de Éxito en la implementación del DataCenter para NEXTEL del Perú y 01 “Editor's Choice” por su producto Symmetra PX250. Eduardo Pinillos de APC by Shneider Electric recibió los premios de manos de la Sra. Karyn Augusto y la Sra. Ana Salazar, miembros del jurado. Además, la empresa GOALS S.A. fué reconocida por su Caso de Éxito en la empresa PACIFIC STRATUS ENERGY, y por su Caso de Éxito de un DataCenter Ecológico en PACIFIC RUBIALES ENERGY; ambas solucions de APC by Schneider Electric. Por todo ello, recibieron un “Top-IT” y un “Editor's Choice”, respectivamente.

De esta manera, el total global de trofeos de Schneider Electric llegó a cinco galardones, entre premios TOP IT (03) y Editor´s Choice Awards (02).

Presentación del 9º Congreso Nacional de Minería El martes 10 de enero, durante la celebración de la Semana del Ingeniero de Minas, se realizó la Presentación Oficial del 9º Congreso Nacional de Minería, a cargo su Presidente el Ing. CIP Gustavo Luyo Velit.

Durante su discurso informó que dicho Congreso se realizará del 15 al 19 de octubre del 2012, por quinta vez en la ciudad de Trujillo, teniendo como sede el local del SEGAT (Ex-Modasa), el cual cuenta con 10,000 m2 de área techada y 5,000 m2 asfaltados de área libre, lo cual nos permitirá contar con un ambiente adecuado para la realización de las actividades del Congreso y la Feria MAQ-EMIN 2012.

EL Ing. Luyo manifestó que el lema "Comprometidos con el crecimiento sostenible del País" es representativo de la minería peruana moderna actual, ya que la "sostenibilidad" se define como la capacidad de las generaciones presentes de satisfacer sus necesidades sin menoscabar la posibilidad de las generaciones futuras de satisfacer las suyas, en medio ambiente sano, de igualdad, de inclusión, de explotación racional de los recursos naturales y protección de los ecosistemas, realizado a través del manejo constructivo de los conflictos basado fundamentalmente en la comunicación efectiva, del ordenamiento territorial, y respetando las prácticas y costumbres ancestrales.

Manifestó que el Congreso tiene como objetivo principal reunir a especialistas proveedores, profesionales, técnicos, profesores y estudiantes universitarios; también realizar la Feria MAQ-EMIN, con el objetivo de que se produzca un intercambio tecnológico y actualización profesional. El Ing. Luyo, finalmente hizo extensiva la invitación a todas las personas y empresas relacionadas al quehacer minero a formar parte de este Magno evento, participando activamente.

Schneider Electric Perú recibe cinco galardones en los IT/USERS AWARDS 2011 El pasado 7 de diciembre se llevó a cabo la ceremonia denominada “IT/USERS AWARDS 2011 - Gran Noche de Gala de la Industria IT Peruana” que se realizó en el Lima Crowne Plaza Hotel, congregando a las empresas más representativas de la Industria IT Peruana. El evento es organizado por décimo año consecutivo por la Revista IT/USERS®, con el propósito fundamental de reconocer y premiar a la Industria IT tanto nacional como extranjera, por su valioso aporte al desarrollo del uso de las Tecnologías de Información y su aplicación exitosa en la optimización de los procesos productivos.

Schneider Electric Perú, Líder en la fabricación de soluciones de Ahorro Energético, Infraestructura, Seguridad para Centro de Datos y Respaldo de la Energía se hizo acreedor a tres reconocimientos: 2 “TOP ITs”; por su Sistema EcoStruXure

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CONOCER LOS ARMÓNICOS DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS Por: Frank Piolet, Jefe de Producto Gama Medida y Gestión de Energía - Socomec Con la instalación masiva de equipos a base de electrónica de potencia (ordenadores, variadores de velocidad, onduladores), la mayoría de los usuarios se enfrenta a la presencia de armónicos en las redes de distribución eléctrica.

Este artículo le ayudará a comprender mejor la causa de determinadas averías y el modo de cómo evitarlas.

Toda red eléctrica está comprendida por una determinada cantidad de cargas. Cuando la corriente que atraviesa una carga tiene la misma forma que la tensión, esta carga se denomina lineal; por contra, cuando la forma de la corriente no se corresponde con la forma de la tensión, la carga se denomina no lineal (véanse las figuras 1 y 2).

Lo que provoca la deformidad de la señal, es la presencia de armónicos.

Pero, ¿qué son los armónicos?

Las corrientes armónicas son los componentes similares de una corriente eléctrica periódica descompuesta en la serie de Fourier.

Los armónicos tienen una frecuencia que es múltiplo (2, 3, 4, 5, ... n) de la frecuencia fundamental (50 ó 60 Hz en las redes eléctricas).

El número “n” determina el rango de la componente armónica. Se denomina “armónico del rango n” a la componente armónica del rango correspondiente a “n” veces la frecuencia de la red. Ejemplo: para una frecuencia fundamental de 50 Hz, el armónico de rango 5 presentará una frecuencia de 250 Hz. Los armónicos de rango par (2, 4, 6, 8…) no suelen estudiarse en los entornos industriales porque se anulan gracias a la simetría de la señal alterna. Sólo se tienen en cuenta en presencia de una componente continua.

artículo técnico

Por contra, las cargas no lineales monofásicas tienen un espectro rico en componentes armónicas de rango impar (3, 5, 7, 9...), algo que también sucede en las cargas trifásicas conectadas en triángulo, salvo porque estas últimas no tienen componentes de rango 3.

Además del rango, los armónicos se clasifican según su amplitud (indicada en % con respecto a la fundamental) y su paridad (par o impar). Los armónicos, que también tienen importancia en la compatibilidad electromagnética, forman parte de las perturbaciones tratadas en la norma EN 50160 por lo que respecta a la calidad del suministro eléctrico.

Espectro de frecuencias armónicas Un elemento esencial del estudio es el espectro de frecuencias armónicas de la señal; se trata de la representación gráfica que enumera los armónicos presentes, la señal en frecuencia y en amplitud. Aquí puede ver (figura 3) el espectro de algunas cargas habituales.

175 Hz no es múltiplo de 50 Hz), y los infraarmónicos los cuales presentan una frecuencia inferior a la de la red.

Los primeros, aunque sólo están presentes en una pequeña cantidad, pueden, por ejemplo, perturbar las señales de control a distancia enviadas por los distribuidores de energía eléctrica, mientras que los últimos suelen deberse a los convertidores de ciclo, los hornos de arco o los variadores de velocidad.

Medición de los armónicos presentes en una red La resultante de los armónicos normalmente se explica por la distorsión armónica total (THD: Total Harmonics Distortion). El cálculo de THD permite calificar globalmente el nivel de contaminación de una red en tensión o en corriente (consulte la tabla 1).

Debe tenerse en cuenta que además de los armónicos indicados anteriormente, en las redes también se encuentran otros dos tipos de componentes superpuestos a la onda fundamental. Los interarmónicos que se caracterizan por una frecuencia que no es múltiplo de la fundamental (por ejemplo:

Figura 4: Visualización de la distorsión armónica (THD) en un analizador de red

Normalmente se utilizan los métodos de cálculo. La CEI 61000-2-2 define el THDF como la relación (indicada en porcentajes) entre el valor eficaz de las componentes armónicas y la amplitud de la fundamental:

THDF =

(I

2 2

2

2

+ I3 + ... + In

)

I1

En cuanto al THDR definido según la norma DIN, representa la distorsión armónica en relación al valor eficaz real:

THDR =

(I (I

2 0 2 0

2

2 n

2 1

2 n

+I 2 +...+I +I

+...+I

) )

Debe tenerse en cuenta que, si bien los valores obtenidos mediante los dos métodos son equivalentes en casos de distorsiones reducidas, difieren mucho cuando los valores son importantes.

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Índice en tensión

Perturbaciones detectadas

THDV < 5%

Nada en general

5% < THDV < 8%

Mal funcionamiento de material anormalmente sensible

8% < THDV < 10%

Probable mal funcionamiento del material

THDV > 10%

Seguro mal funcionamiento del material

Tabla 1: Ejemplo de niveles de perturbación de armónicos en tensión

Influencia de los armónicos sobre los parámetros medidos en la red a) Influencia sobre el factor de potencia Característico del receptor eléctrico, el factor de potencia es igual a la potencia activa consumida por el equipo eléctrico dividida por el producto de los valores eficaces de la corriente y de la tensión (potencia aparente).

Siempre está comprendido entre el 1 y el 0.

Fp = P/S Si la corriente y la tensión son funciones generales del tiempo, el factor de potencia es igual al coseno del desfase entre la corriente y la tensión (cos ϕ).

En presencia de corrientes armónicas importantes, esto ya no se cumple, debido a la presencia de una potencia distorsionante. La potencia activa se obtiene de P = U . I1 . cosϕ 1 donde I1 es el valor eficaz de la corriente fundamental y cosϕ1 es el factor de desplazamiento (DPF, Displacement Power Factor) que representa el desfase entre fundamental de la tensión y fundamental de la corriente (véase figura 5).

Figura 7: En las corrientes trifásicas, las corrientes armónicas de rango 3 están en fase.

Efectos generales de los armónicos sobre las redes eléctricas Generados por los consumidores, los armónicos de corriente se propagan en las redes y crean distorsiones de la onda de tensión en las impedancias de las líneas. Estas deformaciones de la tensión se redistribuyen a los usuarios de todo el conjunto de la red del proveedor de energía eléctrica.

El armónico de rango 3 merece especial atención en el caso de las redes trifásicas. En efecto, las corrientes de armónicos de rango 3 y sus múltiplos están en fase (véase la figura 7) y se suman de forma vectorial en el conductor de neutro (In = I1 + I2 + I3). Si los receptores están formados principalmente por cargas informáticas, las corrientes de rango 3 y de rangos múltiplos de 3 se suman en el conductor neutro, lo que genera una corriente de neutro un 130% más elevada que las corrientes de fase.

Por eso es importante dimensionar correctamente la sección del neutro.

Sin embargo, debido a una práctica habitual en la que, por ahorrar costes, se instala un cable de neutro con una sección dos veces inferior a la de las fases, hay muchas instalaciones expuestas a las consecuencias de los armónicos. En las normas de instalación, como NFC15100 en el caso francés, se indica actualmente una sección correspondiente a la corriente del neutro eventual, que puede ser superior a la sección de los conductores de las fases.

Por una parte, la potencia aparente se obtiene de

FP =

P

(P

2

2

+ Q + D

2

)

donde Q es la potencia reactiva Q = U . I1 . senϕ1 y D es la potencia deformante D2 = U12.Ih2 donde Ih es el valor eficaz del conjunto de armónicos de rango superior a 1 de la corriente.

Por eso:

FP =

P

(P

2

2

+ Q + D

2

)

b) Influencia sobre el factor de cresta Como relación entre el valor de cresta y el valor eficaz, el factor de cresta equivale a la raíz cuadrada de 2 en régimen senoidal. En presencia de armónicos, puede alcanzar valores muy superiores. Así, un factor de cresta más elevado exige, entre otros elementos, un aparato de medición más sensible y por consiguiente mayor precisión en el circuito de conversión.

A título de ejemplo, para un ordenador equipado de una fuente de alimentación conmutada, el factor de cresta puede llegar a valores de entre 2 y 3 (véase la figura 6).

Fig. 8: Visualización como tabla o gráfica en el software CONTROL VISION de SOCOMEC de los armónicos del analizador de red seleccionado rango por rango para: • las 3 corrientes y el neutro (en función del tipo de red).

• las tensiones simples y compuestas (en función del tipo de red).

Condición TN-C En un régimen TN-C, las funciones de conductor neutro y de protección se aseguran mediante un mismo conductor denominado PEN. Si hay corrientes armónicas de rango 3 y múltiplos de 3 importantes que circulan en ese conductor y las armaduras metálicas, es posible constatar variaciones de potencial que influyen en la electrónica de receptores sensibles, o incluso la creación de bucles magnéticos que generan tensiones o corrientes inducidas en los circuitos (contaminación CEM/ECM).

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