Consecuencias – Beneficios

A menudo, las empresas no son conscientes de las consecuencias sobre la producción y rentabilidad causas por la poca fiabilidad o mala calidad eléctrica. Las pérdidas financieras debidas a fenómenos de no calidad en la energía eléctrica afectan gravemente el EBITDA de la organización. En la mayoría de los casos, las soluciones de mejora en la calidad de la energía se recuperan durante el mismo año de su implementación.
Contar con una energía de calidad permitirá minimizar las fallas de alimentación eléctrica aumentando la confiabilidad y optimizando la productividad de las empresas.
Cuando se posee una infraestructura eléctrica que garantice una adecuada calidad de la potencia se obtienen beneficios complementarios ya que se cuenta con instalaciones seguras que minimizan riesgos eléctricos para personas y equipos.

Estado de situación

Nuestros servicios de medición de calidad de energía le proporcionan un estado de situación en la que se encuentra su red eléctrica con respecto a los valores límites definidos en las distintas normativas.
Dichos servicios culminan con un informe técnico en el cual se incluyen tablas y gráficos de todos los parámetros medidos en función del tiempo, acompañados de observaciones, conclusiones y recomendaciones del trabajo realizado.
Tenemos una amplia experiencia en estudios realizados en diversas empresas, lo que nos garantiza efectividad en las recomendaciones para las soluciones a los problemas que se encuentren.

Instrumental

Para lograr este fin nos valemos de analizadores eléctricos, los cuales nos sirven para realizar un monitoreo y también llevar un registro de la calidad de la energía; un analizador eléctrico de calidad de suministro, debe ser capaz de analizar por sí mismo todos los fenómenos eléctricos no deseados que podrían afectar a la carga y/o a la fuente suministradora de la energía eléctrica.
Históricamente, la mayoría de los medidores eran bastante limitados y para realizar un estudio completo se necesitaba de mucho equipamiento. Sin embargo, en los últimos años, la potencialidad de los instrumentos ha aumentado considerablemente, encontrándonos con instrumentos manuales capaces de realizar un diagnóstico completo.

Motivos de la medición de la PAT

Los sistemas de conexión a tierra deben ser comprobados y verificados periódicamente, debido a que con el correr del tiempo la humedad del terreno conjuntamente con las sales que lo componen y las variaciones de temperatura, deterioran y degradan los electrodos de conexión a tierra, ocasionando un aumento en la resistencia de conexión, comparativamente con los valores obtenidos en las mediciones iniciales.
Todo lo anterior ocasiona una falta de eficiencia en los componentes de protección que también son parte del sistema, como así también diversos problemas eléctricos intermitentes en las instalaciones y sistemas en donde la conexión a tierra es fundamental para su correcto funcionamiento.
Por tales motivos, se recomienda verificar y comprobar todas las conexiones y dispositivos de puesta a tierra al menos una vez al año como norma interna de mantenimiento preventivo, de tal manera que al producirse un aumento de resistencia en el sistema el profesional podrá evaluar e investigar el origen del problema, haciendo las correcciones necesarias con reemplazos o anexando nuevos electrodos con el fin de disminuir la resistencia de conexión, recordemos que una baja resistencia de conexión a tierra permite una mejor descarga de las corrientes de defecto al terreno.

Informe de medición

Un informe de puesta a tierra, es un documento técnico en donde se detallan los resultados obtenidos en la revisión y medición del sistema. Consta de una parte descriptiva en donde se informa sobre su estado visual y ubicación en el predio, la cantidad de electrodos o sistemas que lo componen, las líneas de tierra que los vinculan a la instalación, conexiones, distribuciones y derivaciones. La otro parte fundamental son los resultados de las mediciones propiamente dichas, las cuales nos permitirán tomar las medidas correctivas correspondientes si así fuese necesario.
Las mediciones de puesta a tierra, deberán ser efectuadas por profesionales con título habilitante, matriculados en los Consejos o Colegios Profesionales, con incumbencias específicas, quienes deberán informar del estado de la instalación y sus parámetros mediante un Protocolo de Medición de puesta a tierra, conjuntamente con el correspondiente certificado de homologación del instrumento utilizado.
Los informes de Puesta a Tierra son exigibles para documentar el cumplimiento de la correcta instalación de puesta a tierra y su estado de mantenimiento siendo solicitados como certificados para Municipalidades, Aseguradores de Riesgo de Trabajo (ART), departamento técnico de Bomberos o en forma privada como informes de mantenimiento y gestión de activos.

Esquemas de PAT

TT: El esquema TT tiene un punto del sistema de alimentación (generalmente el conductor neutro) conectado directamente a una toma de tierra (tierra de servicio), por el proveedor de la energía eléctrica y las masas eléctricas de la instalación consumidora conectadas a través de un conductor de protección llamado PE (del inglés protective earth) y de un conductor de puesta a tierra, a otra toma de tierra (tierra de protección) eléctricamente independiente de la toma de tierra de servicio.

TN: Los esquemas TN tienen un punto del sistema de alimentación (generalmente el conductor neutro) conectado directamente a tierra (tierra de servicio) por el proveedor de la energía eléctrica, y las masas eléctricas o partes conductoras accesibles de la instalación consumidora conectadas a ese punto por medio de conductores de protección llamados PE (TN-S) o PEN (TN-C).

TN-S: Es aquel en el que el conductor neutro (N) y el conductor de protección (PE) están separados en toda la instalación y están conectados entre sí en el origen de la alimentación, y a tierra, como mínimo, en el origen de la alimentación, pudiendo estar además el PE conectado a tierra en varios otros puntos aguas abajo del origen. El esquema TN-S está prohibido para las instalaciones internas de los inmuebles alimentados desde la red pública de baja tensión, para los que sólo se permite el esquema de conexión a tierra TT.
TN-C: Es aquél en el que las funciones de neutro y de protección se combinan en un solo conductor (PEN) en toda la instalación y en el que dicho conductor común está puesto a tierra en la alimentación. El esquema TN-C está prohibido para las instalaciones internas de los inmuebles.

TN-C-S: Es aquél en el que, en una parte de la instalación, las funciones de neutro y de protección se combinan en un solo conductor (PEN), puesto a tierra en la alimentación y en el que, a partir de un determinado punto, dicho conductor PEN se desdobla en un conductor neutro N y en un conductor de protección PE. O sea que es una combinación de los dos esquemas anteriores ya que en una parte la instalación responde al esquema TN-C y en la otra al TN-S. El esquema TN-C-S, está prohibido para las instalaciones internas de los inmuebles.

IT: Los esquemas tipo IT tienen todas las partes activas del sistema de alimentación aisladas de tierra o un punto de la alimentación conectado a tierra a través de una impedancia de elevado valor, y las masas eléctricas o partes conductoras accesibles de la instalación consumidora deben estar puestas a tierra ya sea individualmente, ya sea por grupos o colectivamente. Es importante mencionar que existen cuatro variantes de los esquemas IT que son:

• IT con neutro distribuido.
• IT sin neutro distribuido.
• IT con punto neutro aislado de tierra.
• IT en el que el punto neutro está conectado a tierra a través de una impedancia Z y en el que los electrodos de tierra de la alimentación y de las masas eléctricas de la instalación están separados.

Beneficios y características

Las mediciones termográficas se hacen sin ningún tipo de contacto, lo que las convierte en un sistema más seguro, ya que, por ejemplo, permiten medir objetos en movimiento, difíciles de alcanzar o que estén eléctricamente energizados. Asimismo, destaca el hecho de que las evaluaciones pueden ser obtenidas sin tener que perturbar la producción, a diferencia de otras aplicaciones que exigen detener la planta.
Además, como se explicó con anterioridad, es una tecnología capaz de detectar un problema antes de que se produzca una falla o desperfecto, lo que se traduce en bajos costos de mantenimiento y reparación y, por ende, mejores índices de calidad y producción.
Si resumimos las principales características de la termografía infrarroja decimos que:

• Es una medición en tiempo real.
•Es una medición no invasiva.
•Es una medición simultánea de muchos puntos de un objeto.

El instrumental y los informes

Para poder realizar las termografías y brindar un servicio de calidad contamos con varios equipos con características especiales para cada situación particular, dándonos la tranquilidad de no dejar ningún detalle fuera de observación.
En la actualidad, las cámaras infrarrojas se han convertido en sistemas similares a las cámaras de vídeo, son sencillas de usar y producen imágenes de muy alta resolución en tiempo real. En todo el mundo son muchas las industrias que han descubierto en la termografía infrarroja las ventajas que puede traerles en sus programas de mantenimiento predictivo.
Los resultados de las mediciones se entregan a través de un informe de elaboración propia en donde, como mínimo, se vuelca la siguiente información:

• Ubicación del lugar de inspección, fecha y hora.
• Sumario ejecutivo: Listado de todos los elementos que fueron inspeccionados.
• Sumario de excepciones: Listado de los elementos que fueron excluidos de la inspección, generalmente se excluyen los elementos que están siendo utilizados fuera de las condiciones normales de trabajo.
• Número de serie y marca del equipo usado y fecha de calibración, si además se utilizaron accesorios como lentes, filtros, etc., informamos las marcas de los mismos y su calibración.
• Técnica de análisis utilizada: Cualitativa o cuantitativa.
• Datos: Toda la información en termogramas medidos, registros de emisividad. En algunos casos: temperatura ambiente, humedad, velocidad del viento entre otros.
• Resultados y recomendaciones (severidad de los problemas detectados y plazos máximos para su corrección).

Aplicaciones de la termografia

En la actualidad existen cientos de aplicaciones de las termografías, pero en general las más importantes son:
Inspección de instalaciones eléctricas: Comprende fundamentalmente la detección de puntos calientes que pueden ser causados por oxidación de contactos, fallas de aislación, conexiones defectuosas, daños internos de componentes, exceso de consumo, etc.
Inspección de elementos mecánicos: En donde podemos detectar sobrecaliento de motores, problemas en cojinetes, ejes sobrecalentados, etc.
Inspección de inmuebles: Aquí se busca detectar por ejemplo, puntos calientes por mala aislación, goteras en tejados, humedad en muros, distribución de la temperatura en suelos radiantes, etc.
Uso médico: En donde las principales aplicaciones son la detección temprana de cáncer de piel, valoración de gravedad de quemaduras, evolución de injertos y úlceras, etc.
Fuerzas de seguridad: En donde los principales usos son en la vigilancia nocturna de costas y fronteras, lucha contra incendios, localización de personas y animales a ser rescatados en zonas de desastres, etc.

Disposiciones legales

En general, las recomendaciones del factor iluminación en espacios de trabajo son efectuadas con el fin de mejorar la seguridad de los trabajadores en oficinas, industrias, comercios, escuelas, hospitales, etc. Tienen como índices principales los niveles mínimos de iluminación para asegurar funcionalidad visual, acorde a la tarea a realizar por el trabajador, y la prevención de deslumbramientos por falta de uniformidad de la luz.
En nuestro país, por convenio entre el Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM) y la Asociación Argentina de Luminotecnia (AADL) se realizó la norma IRAM AADL J20-06 que establece valores mínimos para más de 200 actividades visuales, clasificadas por tipo de edificio, local y tarea visual. Esta norma fue publicada en 1972 y reeditada sin modificaciones en 1996. Es de aplicación orientativa y voluntaria, y los niveles de iluminación, tabulados por tipo de tarea, forman parte de la Ley de Higiene y Seguridad en el Trabajo Nº 19.587 reglamentada por el Decreto Nº 351/79 (Capitulo 12 «Iluminación y Color», Artículos 71 al 84 y Anexo IV). Asimismo estas consideraciones están incorporadas parcialmente en el nuevo Protocolo de Medición de la Iluminación en Ambientes Laborales de la SRT (Superintendencia de Riesgos del Trabajo).
El objetivo de la protocolización de las mediciones es generar un método y un idioma técnico común de unificación de criterios, que permite sustentar en el tiempo el instrumento para la toma de decisiones, lo que promueve la mejora en las condiciones de seguridad y medio ambiente de trabajo, tendiendo a preservar la vida y la salud de los trabajadores.

Instrumentos

El luxómetro, es un instrumento diseñado para medir los niveles de luz. Este instrumento normalmente brinda la lectura lumínica en unidades lux. El lux (lx) es la unidad derivada del sistema internacional de unidades para la iluminancia y emitancia luminosa, que mide el flujo luminoso por unidad de área. Es igual a un lumen por metro cuadrado.
Cuando se selecciona un luxómetro, es importante comprender el rango de lux de medición, resolución, precisión y el mantenimiento necesario para lograr mediciones repetibles. También se debe tener en cuenta el entorno en el que se utiliza el luxómetro.
Se recomienda tener el luxómetro calibrado antes de tomar una medición, actualmente muchos consultores hacen mediciones sin tener calibrado el luxómetro, generando mediciones incorrectas, teniendo que generar la medición otra vez.
Tomar lecturas con un luxómetro es relativamente sencillo, basta con exponer el sensor medidor de luz al entorno deseado y registrar la lectura indicada en la pantalla. Si se desea analizar lecturas regulares, se recomienda considerar un medidor con memoria. Estos instrumentos permiten mediciones continuas de Lux (o FC) que se muestran en tiempo real, luego permiten descargar y almacenar toda la información obtenida a una computadora.

Método de medición – Informe

Para una correcta medición se recomienda dividir el área en cuadrados iguales buscando que sean lo más perpendiculares que se pueda. Las mediciones de iluminación con el luxómetro se toman en el centro de cada cuadrado de división. Los resultados obtenidos indicaran si la iluminación que existe actualmente se distribuye uniformemente. Además, el valor promedio de estas mediciones representa la iluminancia promedio actualmente existente para toda el área de trabajo. Para evaluar si un nivel adecuado de iluminación es el más óptimo para el trabajo a realizar nos apoyamos en los códigos y normas que se apliquen en esa área.
Otro aspecto a tener en cuenta es que la medición de iluminancia se debe tomar a la altura del plano de trabajo. En caso de que no se tenga un área especificada para la tarea, la medida debe ser tomada en un plano horizontal alrededor de 0,8 m por encima del suelo.
La cantidad de luz que una habitación recibe por sus ventanas puede variar en diferentes momentos del día y del año. La medición se tiene que realizar cuando la luz del día es mínima, es decir, temprano por la mañana o a última hora de la tarde, dependiendo de la ubicación de las ventanas, o bien, en un día nublado.
Los luxómetros son fáciles de usar y leer. Simplemente coloque el sensor donde desea realizar la medición, deje reposar un instante y luego tome nota de la lectura. Las lecturas pueden variar de 30 a 40 Lux a pocos centímetros de distancia, por lo que es recomendable tomar un par de mediciones en la misma posición general y tomar la lectura más baja.
El movimiento de las personas cerca del sensor puede afectar las lecturas tomadas, es por eso que se recomienda que casi no exista movimiento al momento de tomar las lecturas.
Por último, los resultados de cualquier evaluación de la iluminación deben documentarse adecuadamente para la referencia y el seguimiento de las acciones. Los datos de las mediciones de iluminancia y la iluminancia media calculada deben registrarse correctamente.
Junto a las mediciones tomadas, el reporte también debe de incluir como mínimo la siguiente información:

•Una descripción de la zona de trabajo y de la tarea que se realiza en esa zona.
•La posición de los puntos de medición.
•Detalles de los artefactos de iluminación, incluyendo su posición, tipo y tamaño.
•Identificación del luxómetro, como el número de modelo y número de serie.
•La fecha y la hora de la prueba.
•La persona que llevó a cabo la evaluación.
•Las conclusiones y las medidas de mejora sugeridas.

Si las mediciones se realizan en cumplimiento de la Resolución Nº 84/2012, el informe deberá realizarse respetando la totalidad de los puntos que en dicha resolución son exigidos.

Causas – Consecuencias

El factor de potencia bajo es causado normalmente cuando hay presentes cargas reactivas, como en los condensadores o inductores. Algunos ejemplos típicos de circuitos que contienen cargas inductivas o elementos capacitivos son los motores, los transformadores y los sistemas de iluminación.
En caso que el Factor de Potencia sea inferior a 0.95, implica que los artefactos tienen elevados consumos de energía reactiva respecto a la energía activa, produciéndose una circulación excesiva de corriente eléctrica en sus instalaciones y en las redes de la Empresa Distribuidora, a saber:

•Provoca daños por efecto de sobrecargas.
•Aumentan las pérdidas por recalentamiento.
•Aumenta la potencia aparente entregada por el transformador para igual potencia activa utilizada.
•Además, produce alteraciones en las regulaciones de la calidad técnica del suministro (variaciones de tensión), con lo cual empeora el rendimiento y funcionamiento de los artefactos y quita capacidad suficiente de respuesta de los controles de seguridad como ser interruptores, fusibles, etc.

Soluciones

El primer paso para una solución es comenzar realizando las lecturas de referencia de su sistema eléctrico. Para ello, se necesita un instrumento que pueda medir simultáneamente la tensión, la corriente y los valores de kVA, KW y factor de potencia asociados.
Una vez determinada la descompensación que presenta el sistema eléctrico se procede a determinar los principales equipos causantes de dicha descompensación y así establecer cuál es el método de corrección que mejor se adapta al problema.
Actualmente existen cuatro métodos para la compensación del factor de potencia que son:
Alternadores sincrónicos: Son las principales máquinas eléctricas utilizadas para la generación de energía eléctrica. Se puede actuar sobre la excitación del generador para variar el valor de la tensión generada y, con ello, regular la aportación de potencia reactiva en la red.
Compensadores sincrónicos: Son motores sincrónicos que funcionan en vacío, puestos en sincronismo con la red, cuya única función es absorber la potencia reactiva excedente (funcionando en sub-excitación) o bien proporcionar la potencia que falta (funcionando en sobre-excitación).
Compensadores estáticos: Los TSC (Thyristor switched capacitor) y los TCR (Thyristor controlled reactor), son una versión electrónica de los sistemas de compensación de energía reactiva basados en componentes electromecánicos. Los TSC permiten un control escalonado de la potencia reactiva suministrada por grupos de condensadores, mientras que con los TCR se puede controlar con continuidad la potencia reactiva absorbida por la inductancia. Con la instalación de un TSC y de un TCR es posible llevar a cabo una regulación modulada con continuidad de la potencia reactiva producida/absorbida.
Bancos o baterías de condensadores: Aplicando una tensión alterna entre las armaduras, el condensador está sometido a ciclos de carga y descarga durante los cuales acumula energía reactiva para luego inyectarla al circuito al que va conectado. Debido a su capacidad de acumular y suministrar energía, el condensador se utiliza como elemento de base para la realización de los bancos de corrección del facto de potencia y también para los dispositivos de regulación estática. Según la ubicación de los bancos de condensadores, los métodos de corrección son:

•Corrección distribuida del factor de potencia.
•Corrección por grupos del factor de potencia.
•Corrección centralizada del factor de potencia.
•Corrección mixta del factor de potencia.

Beneficios – Disposiciones reglamentarias

El mantenimiento de valores controlados del Factor de Potencia redundará en su beneficio y en el de la compañía eléctrica, ya que:

•Aumentará la vida útil de la instalación.
•Evitará la penalización en la facturación.
•Mejorará la calidad del producto técnico del suministro que recibe el Cliente.
•Mejorará la regulación de la tensión del suministro.
•Reducirá las pérdidas por recalentamiento en líneas y elementos de distribución.

Más allá de los beneficios que trae un factor de potencia cercano a la unidad, en la mayoría de los casos, mantener su valor próximo a 1 es obligatorio por reglamentos internos propios de las compañías suministradoras de energía.
Puntalmente, EPEC, que es el principal distribuidor de energía en la provincia de Córdoba en su reglamento establece:

«El usuario deberá mantener el factor de potencia (cos-fi) medio como mínimo, en 95 centésimas (0,95). En su defecto, se aplicarán las siguientes disposiciones:
2.2.5.1. Los importes facturados en concepto de consumo, serán ajustados como sigue: Para valores de factor de potencia medio inferiores a 0,95, multiplicando los importes facturados en concepto de consumo de energía y potencia por 0,95 y dividiendo el producto obtenido, por el factor de potencia medio medido.
2.2.5.2. Cuando el factor de potencia medio medido sea inferior a 0,50 (cincuenta centésimos), la Empresa emplazará al usuario para corregir dicho factor, en un plazo no mayor de 30 días a contar de la fecha del emplazamiento; procediendo a la suspensión del suministro si al vencimiento del término indicado, subsistiera tal deficiencia.
2.2.5.3. Cuando para la medición del factor de potencia medio, la Empresa instale medidores de energía reactiva, los ajustes que resulten de su determinación serán de aplicación a partir del facturado correspondiente a la primera lectura posterior a la instalación del medidor de energía reactiva. Igual criterio se aplicará a aquellos clientes que soliciten traslado de suministro por cambio de domicilio.»