Mdulo 3 Instalaciones Elctricas para Equipos Electrnicos Sensibles

Ing. Javier Valdivia Q.MEDELCO SRL

1.- Definicin y Normativa de los Equipos Electrnicos Sensibles

Equipos Electrnicos Sensibles Definicin: Son todos aquellos equipos electrnicos que son especialmente susceptibles a las fluctuaciones de la energa elctrica tales como: Equipos de instrumentacin, mdicos, computadoras, telecomunicaciones, robtica, sistemas de control automtico, etc.

Diferencia de CargasCarga Crtica. Es aquella que al dejar de funcionar o al funcionar inapropiadamente pone en peligro la seguridad del personal y/o ocasiona grandes perjuicios econmicos. Por ejemplo, un paro no programado en un molino de laminacin es muy costoso, mientras que la prdida de un centro de informacin en un banco o el mal funcionamiento de los sistemas de diagnstico en un hospital pueden ser catastrficos. Carga Sensible. Es aquella que requiere de un suministro de alta calidad, esto es, libre de disturbios. El equipo electrnico es mas susceptible a los disturbios que el equipo electromecnico tradicional.

Identificacin EES

Los Equipos Electrnicos Sensibles (EES), son claramente identificables.

Normatividad sobre EES

En el Manual de Interpretacin del Cdigo Nacional de Electricidad (CNE) se hace referencia sobre estos equipos en: Seccin 2: Mtodos de Puesta a Tierra para Instalaciones de Suministro Elctrico y de Comunicaciones

Normatividad En la Regla 036. Requerimientos de Resistencia de Puesta a Tierra. Cuando los circuitos de distribucin secundarios estn provistos con una puesta tierra de 25 ohms o menor, la corriente en el caso de una falla correspondiente al circuito de distribucin primario ser, en general, suficiente para desenergizar el circuito primario ya sea en el transformador o en otro punto.

Normatividad: CNE

Valores Mximos de Resistencia de Puesta a Tierra CNE

Valores Mximos de Resistencia de Puesta a Tierra (Para Rayos SAC - Thor Gel)

Normatividad IEEEIEEE Std 1100-1992 --- recomienda la prctica de la IEEE para la alimentacin y de conexin a tierra de equipos electrnicos sensibles. IEEE Std. 1159.3-2003 prctica recomendada -- IEEE para la transferencia de Data y calidad elctrica. IEEE Std. 519-1992 prcticas recomendadas -- IEEE y los requisitos para el control de armnicos en sistemas de energa elctrica

Normatividad IECLa Comisin Electrotcnica Internacional (IEC) es un organismo mundial que promueve la normalizacin internacional de la electrnica. En 1993 se public la norma 60601-1-2, "Un equipo mdico elctrico-Parte 1: Requisitos generales de seguridad, la enmienda nmero 2. Norma colateral: Requisitos de compatibilidad electromagntica y pruebas." La norma IEC 60601 ofrece una base slida para las pruebas de dispositivos mdicos. A pesar de ser relativamente nuevo, el IEC 60601-1-2 requisitos

Unin Europea la Directiva de Dispositivos Mdicos (93/42/EEC)Los fabricantes de equipos mdicos, para los pases de la Unin deben cumplir esta directiva. Fundamentalmente, estos proporcionan "las rutas de la conformidad", artculos y anexos definir el proceso de calificacin para la marca CE requiere de un equipo mdico. Al igual que otras normas, hay clasificaciones de acuerdo a la aplicacin de los equipos, al riesgo y la proximidad del paciente y los operadores.

Documentacin TcnicaUna Ficha Tcnica incluye: Descripcin del producto Diseo y produccin de dibujos y diagramas Especificaciones tcnicas y datos para esenciales del equipo Evaluacin de riesgos Lista de normas o las soluciones aplicadas Los clculos y ensayos que se han realizado Los certificados y los informes de inspeccin Interior de salvaguardias, como el control de configuracin Manual del usuario Declaracin de Conformidad

2.- Calidad de la Energa Elctrica

QUE SE ENTIENDE POR CALIDAD DE LA ENERGIA ELECTRICAPuede verse desde varios puntos de vista, pero bsicamente se refiere a lo siguiente: Cero perturbaciones en la acometida elctrica primaria al equipo final, tanto en alimentaciones de corriente continua como corriente alterna Ondas de corriente y voltaje puras, es decir sin distorsiones de ninguna clase cualquiera que sea su origen La manera de contener y sostener una energa confiable en la acometida elctrica de cualquier instalacin que alimente equipos elctricos electrnicos sin que se afecten, alteren o daen el comportamiento de los mismos por esta causa

USUALMENTE EL SUMINISTRO DE ENERGIA DE LAS REDES ELECTRICAS SE VE AFECTADO POR EFECTOS CONTAMINANTES TALES COMO:

Transitorios de corriente y tensin asociados con sobre tensiones externas y maniobra de interruptores. Armnicos, asociados con equipos sensibles, sistemas interrumpidos de potencia UPS, variadoresde velocidad, convertidores de DC, cargadores de bateras, saturacin de transformadores, hornos y soldadores de arco, fuentes switching para computadoras, alumbrado fluorescente, etc Problemas con la regulacin de frecuencia asociada con la implementacin de plantas de emergencia

Interferencia electromagntica EMI, asociada con otros equipos e interferencia por radiofrecuencia RFI, asociada con los sistemas de comunicaciones Desbalance de cargas Corrientes inducidas Sistemas de puestas a tierra deficientes Alteracin del factor de potencia por presencia de cargas reactivas

Interrupciones momentneas del fluido elctrico Interrupciones de larga duracin (apagones) Descargas elctricas atmosfricas: rayos Actividades de maniobra en alta, media y baja tensin Cortocircuitos Sobretensiones y subtensiones. Swells y Sags. Suicheo de bancos de condensadores Efectos de resonancia y ferroresonancia Tensiones desequilibradas Flickers o Impulsos No coordinacin de protecciones

ASPECTOS MAS RELEVANTES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA ENERGIA ELECTRICA

Puestas a Tierra (PAT) y Equipotencialidad Armnicos Interferencia Electromagntica (EMI / RFI) y Apantallamiento Transitorios

Efectos en el Equipo Electrnico Sensible.El ruido y los impulsos pueden ocasionar mal funcionamiento en cargas con circuitos electrnicos, especialmente equipos microprocesados y microcontrolados. El mal desempeo puede ocasionar que el equipo se detenga, se pasme, se inhiba. Este alto en el funcionamiento se puede manifestar como un error de paridad, un teclado bloqueado, un error de lectura / escritura o prdida de archivos. Por otro lado, si los impulsos son de magnitud considerable, los daos pueden llegar a ser incluso hasta fsicos. Frecuentemente este tipo de problemas se atribuye a problemas del software o del hardware.

PUESTAS A TIERRA Y EQUIPOTENCIALIDAD

En el campo de la calidad de energa frecuentemente muchas personas tienen un equivocado entendimiento de puestas a tierra y equipotencialidad, por lo tanto observemos lo siguiente Puesta a Tierra (PAT): Es cualquier conexin intencional o no, entre un conductor elctrico de una red y la tierra fsica

Punto de puesta a tierra y lnea de enlace con tierra

Instalacin de puesta a tierra en un edificio Residencial o de Servicio

Comprobador de tierras Megger

Equipos para mediciones elctricas comerciales

Conductor de Neutro: Es un conductor cuya funcin es retornar al neutro del transformador de alimentacin, la corriente residual de carga.Es normal que lleve alguna corriente, aunque si el sistema es balanceado, dicha corriente debe ser substancialmente mas baja que las corrientes de las fases. Posee una tensin entre sus extremos inicial y final como consecuencia de la circulacin de corrientes. El conductor del neutro solo se une con la tierra en el sistema de puesta a tierra de la subestacin elctrica.

Tensin Neutro a Tierra: Es la tensin que cae en el cable de un circuito y es igual a la impedancia del cable de neutro, multiplicada por la corriente del neutro. No tiene relacin con la tensin de interferencia, ni puede mejorarse reduciendo la resistencia de puesta a tierra. Es simplemente la cada de tensin de un cable, la cual por conveniencia, se mide tocando el conductor de la tierra, que supone que no lleva corriente, es decir que su potencial es igual al del otro extremo del cable (donde se une con el neutro) y el neutro en una toma o en un gabinete

La tensin neutro a tierra depende exclusivamente de la impedancia del conductor de neutro; no tiene que ver la constitucin de la puesta a tierra ni su resistencia. De paso, los tcnicos no preparados aprovechan la falta de conocimiento de quienes deben recibir la instalacin, para demostrar que si un toma corriente se medan cero voltios, la puesta a tierra estaba perfecta. En la prctica una regla bsica es instalar neutros con calibre del doble de las fases acercar el transformador a las cargas para reducir la longitud.

Sistemas de Puestas a Tierra (SPAT):Es un conjunto de electrodos y cables, en contacto intencional con la tierra fsica, que pretende usar la tierra fsica (suelo) como conductor elctrico.

Equipotencialidad:Concepto de seguridad elctrica que establece que los riesgos y daos ocurren cuando existen diferencias de tensin aplicadas en los cuerpos o equipos, es decir que mientras un cuerpo tenga en su parte el mismo potencial, no circularan por l corrientes que puedan daarlos.

Obviamente si el cuerpo es conductor una pequea diferencia de potencial puede ser suficiente para que circule por el una gran corriente, mientras si el cuerpo es aislante soportara una mayor diferencia de tensin antes de que pueda fluir por el alguna corriente. Bajo este concepto, los sistemas de tierra pretenden equipotencializar los equipos y cuerpos dentro de una instalacin a fin de que no ocurran diferencias importantes de tensin que puedan daar su aislamiento.

Resistividad del terreno: Es una propiedad del terreno que cuantifica la capacidad conductiva del mismo. Aunque su valor se expresa generalmente en Ohmm, dicha propiedad es independiente de la geometra del cuerpo en el que se mide y por lo tanto no depende de la longitud. Su inverso es la Conductividad (expresada en Siemens/metro).

En resumen sobre este tema se puede decir, que los equipos electrnicos sensibles se debe conectar la tierra. Ciertos dispositivos electrnicos utilizan dispositivos y sistemas de autodiagnstico, y su monitoreo en cuanto a protecciones son realizadas con respecto a tierra, al no tenerla pondran el equipo en riesgo

Valores mximos tpicos recomendados de resistencia de puesta a tierra.

Estructuras de lneas de transmisin: 20 ohms Subestaciones de alta y extra alta tensin: 1 ohms Subestaciones de media tensin en poste: 10 ohms Subestaciones de media tensin de uso interior: 10 ohms Para rayos de descarga atmosfrica: 1 ohm Para rayos de lnea: 1 ohm Celda seccionadorprincipal: 15 ohm Neutro de acometida en baja tensin: 25 ohm Puesta a tierra para equipo electrnico sensible: