1 electrorent.com

Pruebas de calidad de energía en un entorno industrial

electrorent.com

2 electrorent.com

Revolución y evolución

Se dice que ahora estamos en la “cuarta revolución industrial”, a veces denominada “Industria 4.0”. La primera fue la mecanización a partir de 1760; la segunda fue la introducción de la producción en masa utilizando electricidad como potencia, mientras que la tercera se produjo con el aumento del uso de los ordenadores y los niveles más altos de automatización que estos permitieron.

La cuarta es una evolución de la tercera, pero con la incorporación de los ‘sistemas cibernéticos’, el Internet de las cosas (IoT) y la computación en la nube / cognitiva, es tranquilizador que ahora se hable de incluir el Internet de las personas (IoP) para mantener el elemento humano también. Esto es realmente de lo que se trata, satisfacer las necesidades de material humano mediante una producción eficiente y segura con una mejora evolutiva continua.

Todo trata sobre eficiencia de producción

El núcleo para una producción eficiente en la Industria 4.0 es la comunicación entre máquinas, dispositivos, sensores y personas. Esta es la interacción y la optimización de los procesos de producción a través de la adaptación y la modificación en tiempo (casi) real, para obtener lo mejor de los recursos tales como tiempo, materiales y energía. Los datos en red, ya sean inalámbricos o cableados, son la materia prima intangible que hace que todo funcione. A través de las conexiones a la informática basada en la nube, estos procesos continuos ahora pueden ser en gran medida autónomos, con la interacción humana necesaria solo por excepción.

A diferencia de la industria antigua, basada en un modelo que admitía la ampliación de la creación de prototipos a la producción en volumen, la Industria 4.0 no puede simplemente “encenderse”; Necesita un plan de implementación que comience con un paradigma diferente. Algunos estudios [1] han identificado muchos desafíos de implementación y es revelador que, después de los problemas de seguridad de TI, las siguientes tres preocupaciones enumeradas tienen que ver con la fiabilidad del hardware en el proceso, tanto de producción como informático. Si bien se pueden obtener los mejores robots y servidores, todos están a merced de la red eléctrica de la fábrica. En la Industria 1.0, la preocupación era que el flujo de agua al molino podría secarse en el verano. Con la Industria 4.0, la preocupación es sobre la calidad de la energía eléctrica: cómo de estable y limpio es el suministro y cómo de inmune es el hardware a las peores condiciones. La calidad de la red eléctrica no solo afecta al equipo conectado directamente; las emisiones irradiadas pueden interferir con otros dispositivos a través del acoplamiento directo y degradando la comunicación inalámbrica entre los equipos. Por lo tanto, es vital probar y caracterizar la calidad de la energía para que los problemas se puedan anticipar y mitigar.

1st 2nd 3rd 4th

3 electrorent.com

Se dice que ahora estamos en la “cuarta revolución industrial”, a veces denominada “Industria 4.0”

4 electrorent.com

El libro IEEE Emerald bookTM

Por supuesto, el tema de la calidad de la energía, las emisiones de los equipos y la inmunidad a las perturbaciones en la red ha sido un tema de interés durante muchos años. Ya en 1985, la garantía de la calidad de la energía (PQ) se identificó como “caótica” y el IEEE se involucró para poner algo de orden. Esto se logró con el ‘1100’ o ‘Emerald Book’ ‘IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment’, última edición de 2005. [2] Esta sigue siendo una referencia y un tutorial sobre temas de PQ hasta el día de hoy. Es útil ver algunas definiciones del libro de Emerald para ver el alcance de los problemas que enfrenta la garantía de PQ:

• Calidad de la energía Quality – el concepto de alimentación y conexión a tierra de equipos electrónicos sensibles de una manera adecuada para el funcionamiento de ese equipo.

• Perturbación de la energía – cualquier desviación de los valores nominales (o de algunos umbrales seleccionados en función de la tolerancia de carga) de las características de alimentación CA de entrada.

• Tierra – una conexión conductora, ya sea intencional o accidental, mediante la cual un circuito o equipo eléctrico se conecta a tierra, o a algún cuerpo conductor de una extensión relativamente grande que sirve en lugar de tierra.

Existen muchas más definiciones y, a pesar del lenguaje ligeramente arcaico de los días de la informática analógica, el libro se centra en los fundamentos del diseño del sistema para una buena calidad de la energía, enfatizando la conexión a tierra correcta como una parte crucial de la solución. Sin embargo, el libro fracasó en su advertencia sobre términos sueltos como “fallos” y “picos”, pero a pesar de esto se han convertido en parte del vocabulario del ingeniero de potencia.

Encuestas de demanda y energía

Incluso con los suministros más limpios, todavía hay una buena razón para monitorizar la demanda y el consumo de energía en los entornos de fábrica; las tarifas de pago se pueden optimizar y se puede implementar la “nivelación” para evitar la sobrecarga del dispositivo de conmutación; El factor de potencia (PF) se puede medir y controlar y los costes de energía se pueden monitorizar. Es un requisito de IS0 14001, la norma adoptada en todo el mundo para un Sistema de Gestión Ambiental (EMS) efectivo, que el uso de la energía se supervisa y minimiza en la industria.

Las encuestas sobre el uso de la energía pueden ser necesarias por muchas razones, las instalaciones de uso compartido pueden identificar los costes correctos que deben asignarse, o la eficacia de los nuevos equipos puede ser evaluada. La adopción de iluminación LED puede mostrar, por ejemplo, una reducción de la energía monitorizada que se gasta en iluminación, pero puede resaltar algún aumento en los requisitos de calefacción como resultado de alejarse de la iluminación incandescente que, como efecto secundario, también produce calefacción radiante. Efectos como estos no están necesariamente sincronizados; los efectos de calentamiento tienen un retraso, por ejemplo, por lo que el registro de uso a largo plazo es necesario para una evaluación precisa, tal vez durante meses para incluir las diferencias estacionales.

5 electrorent.com

Inmunidad de los equipos

Hay muchos aspectos de la evaluación de PQ, los más obvios son la medición de la inmunidad del equipo frente a las perturbaciones estandarizadas y la medición de lo que realmente está presente, que por supuesto puede ser muy diferente. Las emisiones de los equipos también pueden verificarse según los estándares, poniendo límites al ruido conducido e irradiado y a los campos irradiados. El ruido conducido ciertamente afecta a otros equipos, mientras que la radiación también puede acoplarse a las líneas eléctricas. Se puede hacer mucho trabajo con equipos aislados en un laboratorio de pruebas que simule entornos industriales, pero la situación real en el sitio de producción también debe verificarse.

Existe una norma europea, EN 50160, para la distribución pública de la calidad del suministro eléctrico en el punto de entrada de una fábrica. Si bien esta es una norma europea, muchos la consideran meramente “informativa”, ya que existen limitaciones para su aplicación. En particular, permite una gran desviación de sus propios límites para parámetros tales como tensión de red y frecuencia para un porcentaje del tiempo, y los métodos de medición no están necesariamente definidos. Por ejemplo, para sistemas de “bajo voltaje”, permite una variación en la frecuencia de red de + / 1% para el 99,5% del tiempo medido durante un año, de lo contrario + 4 / -6%. Estos son valores medios de muestras tomadas en períodos de diez segundos.

FPara los equipos, el cumplimiento de la directiva europea EMC 2004/108 / EC es un requisito y está destinado a confirmar un funcionamiento fiable en entornos que incluyen el industrial. A menos que haya un producto específico o una familia de productos de “normas armonizadas” que se deben aplicar, las normas genéricas se utilizan para limitar la inmunidad y las

emisiones de los equipos, y suelen ser las de la serie EN 61000:

• Prueba de inmunidad radiada contra campos EM (EN 61000-4-3)

• Prueba de inmunidad conducida contra corrientes RF en el cableado (EN 61000-4-6)

• Prueba de inmunidad contra descargas electrostáticas (ESD) (EN 61000-4-2)

• Prueba de inmunidad contra impulsos de sobretensiones (rayos) (EN 61000-4-5)

• Prueba de inmunidad contra transitorios de conmutación (EFT) (EN 61000-4-4)

• Prueba de inmunidad: huecos de energía e interrupciones (EN 61000-4-11)

• Prueba de emisión de armónicos de la frecuencia de red (EN 61000-3-2).

• Prueba de emisión: parpadeo causado por variaciones de carga (EN 61000-3-3)

Las emisiones irradiadas y conducidas pueden probarse según EN 55032 / CISPR16.

Otras normas, como IEC 61000-4-30, IEC 61000-4-7, IEEE 1159, IEEE 519 e IEEE 1459 proporcionan orientación sobre los métodos de medición.

6 electrorent.com

¿Qué equipo usar?

Existe una amplia variedad de equipos disponibles para controlar las perturbaciones. Los analizadores de calidad de energía, como el explorador Dranetz HDPQ de ocho canales, pueden obtener potencia real, aparente y reactiva, factor de potencia, factor de potencia de desplazamiento, demanda en vatios, energía en Wh y más. El voltaje y la corriente se pueden monitorizar con una resolución de 16 bits y una característica particular es la capacidad de capturar transitorios cortos de hasta 1µs con voltajes pico

de 2kV. Es adecuado para voltajes de sistema de hasta 1000 Vrms y la corriente solo está limitada por las sondas externas. El producto cuenta con conectividad total por Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth o USB para control remoto, y el software asociado DRAN-VIEW 7 tiene potentes capacidades analíticas con

una interfaz intuitiva. Vea la para capturas de pantalla típicas.

También se incluye el inteligente AnswerModule® que proporciona un análisis similar a un consultor de directividad “sag”, la identificación / directividad transitoria de conmutación de condensadores y el análisis / informe de motores. El producto está disponible en forma de tablet o en un envolvente con clasificación IP65. Otro instrumento “todo en uno” con ocho canales de medición es el Qualistar + C.A 8336 de Chauvin Arnoux.

Especialmente diseñado para el trabajo de campo, el instrumento tiene un envolvente con clasificación IP53, una gran pantalla a color y una duración de batería de 13 horas. También se puede alimentar desde el circuito medido y puede registrar mediciones durante varias semanas. Al igual que el explorador Dranetz, el producto puede monitorizar una amplia gama de parámetros en el dominio del tiempo y la frecuencia

y derivar la potencia, el factor de potencia y la energía en múltiples formatos. Una característica es la capacidad de generar informes desde el software asociado ‘Dataview’ en un formato estándar de acuerdo con los estándares de calidad de energía. La conexión remota es por USB.

Fluke ofrece un instrumento para un registro de calidad de energía más básico, el registrador de datos trifásico modelo 1735. El producto es adecuado para estudios de carga y evaluaciones de energía con la capacidad de capturar saltos y sobretensiones con una resolución de 10 ms. Con el tamaño de la palma de la mano y alimentado por baterías, el 1735 en su envolvente con clasificación IP65 es una solución robusta y conveniente para las pruebas en el sitio.

Probando la instalación

La caracterización de las perturbaciones en una instalación solo es válida si se sabe que las características básicas de aislamiento y protección del cableado están en su lugar y funcionando según las especificaciones. Los comprobadores están disponibles para pruebas de aislamiento básico, como las que ofrece Megger, a través de equipos más complejos, como el HVA28TD “HV Diagnostics”, que puede medir “Tan Delta”; Una forma de confirmar la condición dieléctrica de los cables de media tensión. Los comprobadores todo en uno para sistemas de bajo voltaje, como el comprobador de instalación multifunción Fluke 1664 FC, no solo pueden medir la resistencia de aislamiento, sino también la impedancia lazo y de la línea y el tiempo y la corriente de disparo del RCD.

7 electrorent.com

Suministro del equipo

E l acceso a los equipos de prueba de PQ es vital cuando se están construyendo las instalaciones o si se producen problemas, pero en un mundo ideal no se utilizan durante la mayor parte del tiempo.La inversión en la compra de un equipo de calidad no es trivial, mientras que la calibración y el mantenimiento del equipo y la actualización de las últimas especificaciones de los estándares de prueba es otro gasto. Hay mas “costes ocultos” también, los costes que a menudo se ignoran pero que sin embargo son muy reales, todo esto se suma a un sustancial “coste real verdadero de propiedad”.

El alquiler es la solución flexible y rentable

Para la flexibilidad y riesgo mínimos, el alquiler a corto o largo plazo del equipo es la forma más obvia de conseguirlo, ofreciéndole el equipo más novedoso justo cuando lo necesita. Los costes no solo se reducen, sino que los usuarios pueden concentrarse en su propio trabajo sin la distracción del suministro y el mantenimiento de los equipos, brindando un mejor servicio al cliente y un mejor tiempo de comercialización.El alquiler a largo plazo en un contrato de arrendamiento puede tener beneficios fiscales para las empresas y dar como resultado el coste mensual más bajo posible, pero siempre que el equipo sea muy utilizado, una opción que puede ser valiosa

es el “alquiler con opción de compra”. Las compañías de leasing a menudo serán un proveedor de equipo nuevo o usado que, por supuesto, se puede comprar directamente con la garantía de que se ha mantenido y calibrado a altos estándares.Electro Rent [3] es una empresa que ofrece el servicio completo para la adquisición y amortización de equipos, desde el alquiler a corto plazo hasta la compra, con diferentes opciones para adaptarse a las finanzas de los clientes. Ofreciendo servicios como el seguimiento de activos, la auditoría, la calibración y la reparación. Si ya no se utilizan, los equipos comprados pueden intercambiarse por dinero en efectivo, crédito o actualizarse con modelos posteriores.Electro Rent tiene un inventario de 364 millones de Euros en una lista de más de 57.000 activos que representan más de 8000 líneas de productos. Con 50 años de experiencia en alquiler y gestión de activos, tiene representación en todo el mundo con más de 370 empleados calificados en 12 oficinas y envíos a 157 países.

Calidad de potencia, equipamiento de calidad y suministro de calidad

La monitorización y la prueba de la calidad de la energía es fundamental para lograr la mejor eficiencia de producción en las fábricas con el objetivo de lograr la automatización de la Industria 4.0. Sin embargo, la calidad de la medición es tan buena como el equipo utilizado. Los mejores nombres de equipos de prueba se pueden obtener de compañías de servicio completo, como Electro Rent, que pueden respaldar el proceso integral de adquisición, mantenimiento y amortización de equipos de prueba. Trabajar con Electro Rent brinda una solución óptima de alquiler o compra para cada cliente individual, brindando ahorros reales.

8 electrorent.com

+34 91 076 21 90info@electrorent.comelectrorent.com

Alquiler Soluciones Financieras

Optimización De Inventario

Comprar Producto Nuevo

Comprar Producto Seminuevo

Acceso sencillo a nuestro gran inventario global sin los altos costes que conlleva poseer equipos

Soluciones de equipos rentables según sus requisitos

Saque el mayor partido a sus equipos con nuestros servicios de gestión de inventario

Más de 200 marcas de alta calidad de fabricantes de equipos líderes

Equipos de bajo coste y seminuevos de los que puede fiarse

... ......

......