Portal de Educación de la Junta de Comunidades de Castilla - La Mancha

Planeta de BLOGS

Sobre el portal

Una comunidad para todos

miércoles 21 de noviembre de 2018

Blog

Montaje y mantenimiento de los sistemas eléctrico y electrónico

Añadido el 17 de marzo de 2015
Apuntes y recursos educativos de electricidad y electrónica, esquemas de automatismos eléctricos, catálogos de fabricantes, y noticias del sector eléctrico
Autor:Juan Ramon Rodríguez Téllez
Centro:I.E.S. Condestable Alvaro de Luna
Localidad:Illescas

Listado de entradas


  • Los condensadores de electrónica de potencia LIFASA cubren un gran abanico de aplicaciones. International Capacitors S.A. ha sido desde su creación empresa pionera en el impulso a la calidad de sus productos. Desde el año 1987 mantiene un sistema de calidad de gestión auditado periódicamente por organismos internacionales. 
    LIFASAEste enlace se abrirá en una ventana nueva es su empresa de apoyo en condensadores eléctricos, con esta gama de producto quiere ayudar en las necesidades de los montajes más especiales en el campo de la electrónica de potencia, para ello ofrece una singular gama de condensadores en la que se ha venido trabajando en los últimos años para aportar soluciones a las necesidades del mercado bajo su experiencia y conocimiento, complementado con lo que el cliente pueda necesitar. 
    Actualmente, cada día son más comunes las aplicaciones en las que se requiere corrientes pulsantes, y tensiones extremadamente no sinusoidales para el correcto funcionamiento de circuitos de electrónica de potencia. Los condensadores de electrónica de potencia LIFASA cubren un gran abanico de aplicaciones de los condensadores de electrónica de potencia en CA, donde los condensadores son recargados continuamente, o en CC, donde los condensadores trabajan en una determinada polaridad la mayor parte del tiempo. 
    DESCRIPCIÓN APLICACIÓN
    • Propósito general
    Los condensadores para propósito general están especialmente diseñados para el uso en suministros DC/AC, particularmente en equipos electrónicos, siendo también apropiados para la operación de impulso. 
    • Filtrado DC
    Los condensadores para filtrado están especialmente diseñados para el uso en suministros DC y sus funciones son proteger la red de picos momentáneos y aumentos repentinos de tensión, así como para filtrar el rizado alterno de salida. 
    • Amortiguación
    Los condensadores para amortiguación están especialmente diseñados para la protección de semiconductores. Estos son cargados y descargados repetidamente por impulsos absorbiendo elevados picos de corriente. 
    • Filtrado AC
    Los condensadores para filtrado AC están pensados para instalar en serie con inductancias para formar un filtro AC con el objetivo de compensar la corriente reactiva y los armónicos de las cargas, así como, impedir que el ruido eléctrico se propague por la línea.
    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.
  • El procedimiento KLK-WELD aprovecha la alta temperatura que se desarrolla en la reacción provocada por la reducción del óxido de cobre por el aluminio. La reacción tiene lugar en el interior de un molde-crisol de grafito, en el que previamente se han introducido las piezas a soldar; el metal resultante de la reacción aluminotérmica, en estado de fusión, fluye sobre ellas, fundiéndolas y formando una masa compacta y homogénea.
    La reacción es muy rápida y por tanto las piezas a soldar adquieren, en la zona que rodea al punto de soldadura, una temperatura muy inferior a la que se obtiene empleando los procedimientos habituales, factor muy importante cuando se trata de proteger el aislamiento del cable o las características físicas de los materiales a soldar. La soldadura KLK-WELD puede ser utilizada, además de para soldar cobre con cobre, para soldar acero-cobre, etc.
    La conexión KLK-WELD es una soldadura molecular perfecta y no un mero contacto mecánico. La aleación utilizada tiene una temperatura de fusión prácticamente igual a la del cobre y posee, generalmente, una sección aproximadamente doble que la de los conductores a soldar, por lo que:
    Las sobrecargas o intensidades de cortocircuito no afectan a la conexión y los ensayos han demostrado que los conductores funden antes que la soldadura.
    La conductividad de la conexión es, al menos, igual o superior a la de los conductores unidos.
    No existe posibilidad de corrosión galvánica, puesto que los conductores quedan integrados en la propia conexión.
    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.
  • Añadido el 27 de febrero de 2018
  • Añadido el 5 de febrero de 2018
    El 28% empresas encuestadas ha sufrido ataques selectivos y preocupa la aparición de malware en componentes de automatización industrial.

    De las empresas industriales que participaron en la encuesta de riesgos de seguridad IT (IT Security Risks Survey) realizado por Kaspersky Lab, una de cada cuarto se ha tenido que enfrentar a algún tipo de ciberataque. De manera preocupante, una de las amenazas que más rápido crecimiento ha tenido entre las organizaciones industriales en 2017 fueron los ataques dirigidos. Para asegurar las fábricas en 2018, es fundamental eliminar los ataques dirigidos desde los puntos ciegos de seguridad cibernética, advierte Kaspersky Lab.
    Debido al aumento constante de la complejidad y al número de ataques al mercado industrial, las consecuencias de ignorar los problemas de ciberseguridad podrían ser desastrosas. El 28% de las 962 empresas industriales encuestadas se han enfrentado a ataques selectivos en los últimos 12 meses. Eso representa un 8% más que el año pasado, cuando solo el 20% del mercado industrial experimentó ataques dirigidos.
    Esto confirma las predicciones de los expertos de Kaspersky ICS CERT sobre laaparición de vulnerabilidades específicas de identificación de malware en componentes de automatización industrial en 2018. El hecho de que el tipo de incidente más peligroso haya crecido en más de un tercio sugiere fuertemente que los ciberdelincuentes están prestando mucha más atención a el sector industrial.
    El 48% de las empresas industriales afirman que no hay suficiente información sobre las amenazas que enfrentan específicamente sus negocios. Ante la falta de visibilidad de la red, el 87% de los actores industriales respondieron afirmativamente cuando se les preguntó si alguno de los eventos de seguridad de IT / OT que habían experimentado el año anterior era complejo.
    Este es un fuerte indicador de la naturaleza cada vez más compleja de los incidentes de seguridad que afectan las infraestructuras de IT y OT, y no sorprende que las organizaciones industriales pasen en promedio de varios días (34%) a varias semanas (20%) detectando un evento de seguridad.
    Estos hallazgos indican que para las empresas con infraestructuras críticas se ha convertido en esencial utilizar soluciones de seguridad dedicadas capaces de hacer frente a una multitud de amenazas, desde malware básico hasta ataques diseñados para explotar vulnerabilidades en los componentes del sistema de automatización industrial.
    Las propias organizaciones industriales son plenamente conscientes de la necesidad de una protección de alta calidad contra las amenazas cibernéticas. El 62% de los empleados de las empresas industriales cree firmemente que es necesario utilizar un software de seguridad IT más sofisticado. Sin embargo, el software por sí solo no es suficiente: casi la mitad (49%) de los encuestados de empresas industriales culpan al personal por no seguir adecuadamente las políticas de seguridad de IT, que es un 6% más que los encuestados en otros sectores.
    La capacitación en concientización sobre seguridad cibernética es un "requisito" cuando se trata de ciberseguridad en organizaciones industriales, dado que cualquier empleado, desde el lado de la administración hasta la fábrica, juega un papel clave en la seguridad de una empresa y mantiene la continuidad operacional.
    "Los ciberataques en los sistemas de control industrial se han convertido en la preocupación número uno indiscutible.La buena noticia es que la mayoría de los jugadores del mercado industrial saben qué amenazas están surgiendo hoy y serán relevantes en el futuro cercano. Por eso es de vital importancia implementar una solución de seguridad compleja diseñada específicamente para proteger los entornos industriales automatizados, es altamente flexible y está configurada de acuerdo con los procesos tecnológicos de cada organización ", dice Andrey Suvorov, Jefe de Desarrollo de Negocio de Protección de Infraestructura Crítica, Kaspersky Lab .
    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.
  • Ciberseguridad en las comunicaciones inalámbricas en entornos industriales

    Hoy en día, en un mundo cada vez más interconectado, las tecnologías inalámbricas empiezan a cobrar protagonismo respecto al uso del cable gracias a las ventajas y comodidades que proporcionan. En lo que a entornos industriales se refiere, conceptos como Industria 4.0 y el Internet de las Cosas aplicado a la industria (IIoT) tienen mucho que ver en esta evolución, siendo cada vez mayor la cantidad de dispositivos inalámbricos y la sofisticación de los mismos.
    El objetivo de este estudio es dar a conocer diferentes tecnologías inalámbricas utilizadas en muchas aplicaciones del entorno doméstico pero que se están abriendo paso en los entornos industriales. Además de las características y peculiaridades de cada tecnología, este estudio pretende comprobar la seguridad aplicada en cada uno y proponer contramedidas de tal forma que las comunicaciones se realicen de una manera segura a la vez que se aprovechan las características de seguridad disponibles en los propios protocolos utilizados.
    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.

  • El próximo 24 de Enero tendrá lugar en Valencia una jornada en donde Universal Robots (robótica colaborativa), Schunk (Sistemas de agarre) e Infaimon (visión artificial) junto a FORD y la Pyme como Mecanizados ReI abordarán los principales desafíos de la industria 4.0.
    En la jornada que tendrá lugar a las 9:30 hs. en la Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia (Avd. del Professor López Piñero 7 -Valencia), se intenta mostrar un enfoque práctico de como las empresas puede adaptar sus procesos productivos a la Industria 4.0
    Los asistentes tendrán la oportunidad de asistir de forma gratuita (con aforo limitado) cómo la manipulación robótica con visión artificial será la clave de la Industria 4.0. Durante la jornada se mostrarán soluciones prácticas que permiten a las compañías automatizar sus procesos de fabricación y ser más competitivas, es decir, la automatización industrial al alcance de todos: simple, flexible y asequible.

    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.

  • VII Jornadas sobre Tecnologías y soluciones para la Automatización Industrial, se orienta a la difusión formativa e informativa de las más innovadoras y avanzadas tecnologías de automatización industrial.
    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.
  • Añadido el 16 de noviembre de 2017
    Bienvenidos a la cuarta edición de InfoPLC++ Magazine. No dejéis de descargarla, leerla y compartirla. Está pensada para la industria.
    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.
  • Durante años, se han debatido las ventajas y desventajas del uso de conductores de aluminio o cobre. La mayoría de las preocupaciones por parte de los usuarios se debe a que no cuentan con información correcta o la que tienen es antigua.
    Para entender las diferencias en la utilización de estos dos materiales, es importante conocer sus características mecánicas y eléctricas. Existen tres materiales que son utilizados como conductores en los tableros de distribución eléctrica:
    • el cobre,
    • el aluminio,
    • la plata.
    Debido a que el cobre cada vez es más escaso y a que su demanda es mayúscula, su coste ha ido en aumento durante los últimos años; por ello, la utilización del aluminio ha sido más frecuente. En el caso de la plata, debido a su alto precio, solamente es utilizada en el recubrimiento de uniones y superficies de contacto.
    El cobre es utilizado en su condición pura, pues tiene una conductividad comercial de 98 por ciento, basado en el International Annealed Copper Standard (IACS). Por otro lado, el aluminio puro no puede emplearse como conductor eléctrico, debido a que es muy suave para los ensambles mecánicos, por lo que siempre se utiliza en aleación con otros materiales. Hasta 1975, se utilizaba la aleación de aluminio 1350; aunque tenía 61 por ciento de conductividad respecto del cobre, no contaba con una resistencia mecánica adecuada para utilizarse en equipos eléctricos.
    La aleación Al 6101 es el material predominante para barras de distribución (bus bar) y es más fuerte que la aleación Al 1350, ya que se ha endurecido por un tratamiento de calor, pero sólo tiene el 56 por ciento de la conductividad del cobre. La menor conductividad de la aleación 6101 no significa que el conductor de Al conducirá menos energía que el de Cu, sino que el conductor de Al deberá tener un área mayor en la sección transversal para la misma capacidad de corriente.
    Para la conducción de corriente se pueden tomar en consideración dos criterios de diseño: elevación de temperatura del conductor o densidad de corriente en amperes por pulgada cuadrada.
    El método de diseño establecido para conductores dentro de un equipo eléctrico es el de elevación de temperatura (temperature rise). Los estándares industriales, como UL y ANSI, proveen los requerimientos de diseño para diferentes productos; por ejemplo, UL permite elevación de temperatura de 55 °C para switchboards y 50 °C de elevación para panelboards; por otro lado, ANSI C37.20 permite una elevación máxima de 65 °C para switchgears sobre una temperatura ambiente de 40 °C.

    Tamaños

    Independientemente del material que se utilice, se debe considerar el tamaño de conductor adecuado para cumplir con los requerimientos anteriores. En el caso del aluminio, su sección transversal tendrá que ser mayor para alcanzar niveles de conductividad similares a los del cobre.
    Mito 
    Los equipos fabricados con bus de aluminio son más grandes con respecto a los de bus de cobre.
    Realidad
    Realmente, las dimensiones externas de los equipos  son las mismas, tanto para cobre como para aluminio; lo que cambia es el tamaño de las barras internas.

    Temperatura

    Mito 
    El aluminio no conduce igual que el cobre y, por lo tanto, trabaja a mayor temperatura.
    Realidad
    Si los equipos están diseñados por el método de elevación de temperatura y cumplen con los requerimientos de UL o ANSI (según aplique), los niveles de temperatura se mantendrán por debajo de lo indicado, aun utilizando barras de aluminio.

    Características físicas

    Otra de las preocupaciones de los usuarios es que las propiedades de resistencia a la tensión y la expansión térmica de los materiales no es la misma para cobre y aluminio, por lo que la capacidad de soportar los efectos térmicos durante variación de corriente o eventos de cortocircuito en las terminales es menor en equipos fabricados con barras de aluminio. Para analizar ésta situación utilizaremos la información de la Tabla 1.
    CaracterísticasCobreAluminio
    Resistencia a la tensión (lb/in2)
    50,00032,000
    Resistencia a la tensión para la misma conductividad (lb/in2)
    50,00050,000
    Peso para la misma conductividad
    10054
    Sección transversal para la misma conductividad
    100156
    Resistencia específica (ohms-cir/mil ft) (20 ºC ref)
    10.618.52
    Coeficiente de expansión (por ºCx10-6)
    16.623
    Tabla 1.  Nota. La información fue obtenida de los boletines de material y propiedades B12H60 para aluminio de GE
    Como se observa, la resistencia a la tensión del aluminio es mucho menor que la del cobre. La realidad es que, al utilizarse para una aplicación de corriente específica, la sección transversal de la barra de aluminio será 56 por ciento mayor que la de cobre y la resistencia a la tensión para la misma conductividad será igual en ambos materiales. Esto implica que la resistencia a los esfuerzos mecánicos generados durante un cortocircuito es la misma para cobre o aluminio. Los estándares UL, IEEE y NEMA cuentan con publicaciones para establecer criterios de pruebas de cortocircuito para equipo eléctrico, y los equipos fabricados con éstos estándares deben cumplirlos, sin importar el material utilizado.

    Capacidad

    Mito 
    Los equipos con barras de aluminio no tienen la misma capacidad de soportar cortocircuitos  que los de barras de cobre.
    Realidad
    Al tener que incrementar el tamaño de las barras de aluminio para alcanzar la misma conductividad que las barras de cobre, la resistencia a la tensión también se incrementa, teniendo la misma capacidad de soportar los esfuerzos mecánicos generados durante un cortocircuito.

    Coeficiente de expansión térmica

    Otro punto interesante es el coeficiente de expansión térmica que, como se observa en la tabla, es 38 por ciento mayor en el aluminio. La preocupación principal del usuario radica en la seguridad de las uniones de barras. Comúnmente se utilizan tornillos de acero para realizar las conexiones entre barras; el acero tiene sólo el 50 por ciento de coeficiente de expansión con respecto al aluminio. Esto quiere decir que a la misma elevación de temperatura el aluminio se expande al doble que el acero. De esta manera, cuando existe un incremento de temperatura, el esfuerzo mecánico en las uniones se incrementa y puede llegar a deformar de modo permanente, creando una reducción en su nivel de torque; por tanto, aumentará su resistencia y provocará un incremento de temperatura en el siguiente período de carga, que deformará cada vez más la unión hasta que resulte en una falla. Esta situación puede presentarse con materiales que tienen una baja resistencia a la tensión, como la aleación de aluminio 1350, si no se utilizan los elementos adecuados en las conexiones. Estos elementos pueden ser arandelas de seguridad o arandelas Bellville para reducir los efectos de la expansión térmica en los materiales. Esta problemática no se presenta en materiales de alta resistencia a la tensión, como el cobre y las aleaciones de aluminio de alta resistencia, como la 6101T63 (27 mil psi), la cual opera tan satisfactoriamente como el cobre.
    Mito 
    Las uniones se deforman más en el aluminio por la expansión térmica, lo cual provoca calentamientos excesivos y fallas.
    Realidad
    Es verdad que el aluminio tiene una expansión térmica mayor que el cobre y que el acero; sin embargo, es importante saber cuál es la aleación de aluminio que se utiliza. Si se usa una aleación de alta resistencia a la tensión, se puede tener un comportamiento térmico muy similar al de una barra de cobre. En el caso de una aleación diferente, se pueden utilizar arandelas de seguridad o Bellville en las uniones para reducir los efectos térmicos.

    Terminales de conexión

    Anteriormente, cuando se utilizaban conductores de aluminio casi puro, las conexiones se realizaban solamente con terminales de compresión para asegurar una correcta conexión. En la actualidad, las aleaciones de aluminio utilizadas permiten que las terminales sean prácticamente de cualquier tipo. En el caso de los interruptores, se utilizan terminales de conexión plateadas, clasificadas como ALCU, lo que quiere decir que aceptan conductores de cobre o aluminio sin problemas.
    Mito
    Si utilizo cableado de cobre para mis alimentadores, el tablero debe ser de barras de cobre.
    Realidad
    Las terminales de conexión en los interruptores que alimentan los circuitos derivados están clasificadas como ALCU, lo cual permite la conexión de conductores de cobre o aluminio, sin importar el material de las barras del tablero en cuestión.

     

    Oxidación de los materiales

    Tanto las barras de aluminio como de cobre se oxidan. Para reducir el riesgo de oxidación, la mayoría de las uniones están recubiertas con plata o estaño que asegura una adecuada conductividad. La existencia de Sulfuro de Hidrógeno (H2S) en el ambiente genera corrosión en el cobre y los recubrimientos de plata, intensificándose en instalaciones donde el equipo trabaja a temperaturas elevadas cuando está energizado. En consecuencia, las barras comienzan a perder brillo y, en ocasiones, aparecen manchas oscuras en ellas. Para instalaciones con presencia de H2S, como refinerías, plantas químicas, industria del papel o plantas de tratamientos de agua, la utilización de recubrimiento con estaño es una buena protección ambiental para el problema de corrosión por H2S.
    Mito
    Las barras de aluminio se oxidan más que las de cobre.
    Realidad
    Es importante identificar la aplicación del equipo para utilizar el recubrimiento adecuado de las barras, ya sea plateado o estañado. El aluminio y el cobre se oxidan y en éste el daño es más severo en presencia de H2S.

    Peso

    Otro dato a favor de la utilización del aluminio es su bajo peso con respecto a las soluciones en cobre. Es un hecho que el aluminio es mucho más “suave” que el cobre, por lo que siempre se han tenido que utilizar aleaciones con otros materiales que le brinden una resistencia mecánica adecuada para ser utilizado en equipos eléctricos. A pesar de que se tiene que utilizar mayor cantidad de aluminio para alcanzar la conductividad del cobre, su peso es mucho menor. Por ejemplo, para conducir una corriente de 4 mil amperes en una barra de cobre en un sistema de 3fases-3hilos, se tiene un peso aproximado de 42 lb/ft; si utilizáramos barras de aluminio, el peso sería de 25 lb/ft  (aprox. 40 por ciento de diferencia). Esta diferencia es un factor determinante para el diseñador y  el instalador. El primero puede reducir la carga sobre las bases de los equipos y sobre las estructuras del edificio, y el segundo puede instalar de una forma más rápida al manejar equipos más ligeros. En ambos casos, se pueden presentar beneficios económicos en las estructuras y costes de mano de obra.
    Mito 
    Al pesar menos los equipos con barras de aluminio son más frágiles.
    Realidad
    Las aleaciones de aluminio utilizadas en los equipos eléctricos tienen resistencias a la tensión similares al cobre. Adicionalmente, la estructura de los equipo aumenta la rigidez mecánica.

    Costes

    En la actualidad, el cobre es cada vez más escaso y tiene mayor demanda, lo cual genera grandes incrementos en su precio. Por ello, el aluminio se ha convertido en una oferta más atractiva para los fabricantes de equipo eléctrico y los usuarios finales.
    Mito 
    Si el precio es menor se debe a que la calidad del producto también es menor.
    Realidad
    Esta diferencia no radica en la calidad, sino en el reciente incremento en el costo del cobre, lo cual ha repercutido en aumentos para los fabricantes y para los clientes finales.

    Oferta en el mercado

    En la actualidad, cada vez más equipos son diseñados con conductores de aluminio, debido a la reducción de costos y pesos, lo cual representa un beneficio económico para los usuarios finales y los instaladores.
    Mito 
    No existe una oferta variada de productos de calidad en aluminio.
    Realidad
    En el caso de GE, nuestra oferta de productos, en los cuales se tiene la posibilidad de escoger entre barras de aluminio o cobre, abarca electroducto, transformadores secos, tableros de alumbrado y contactos, tableros de montaje en pared y tableros auto-soportados de distribución.

    Conclusiones

    1. El aluminio es una buena opción para los equipos de distribución eléctrica.
    2. Utilizar conductores de aluminio reduce el peso de los equipos y, por tanto la carga mecánica a las instalaciones.
    3. Los equipos fabricados son conductores de aluminio normalmente son de menor costo que los fabricados con cobre.
    4. Los niveles de temperatura para cobre o aluminio en los equipos GE son los mismos indicados por ANSI o UL.
    5. Las terminales de conexión en el mercado son adecuadas para recibir conductores de cobre o aluminio.
    6. Existe una amplia gama de productos fabricados con conductores de aluminio.
    AUTOR:
    Óscar Alvarado
    leer entrada de origenEste enlace se abrirá en una ventana nueva.
71 resultados
Páginas: 1 2 3 4 5 Siguiente Última

Categorías

Nube de etiquetas