Los sistemas eléctricos industriales constituyen el pulso vital de numerosas operaciones y procesos en la actualidad. Desde la producción manufacturera hasta la infraestructura de servicios, estos sistemas alimentan y controlan una amplia gama de maquinaria y equipos esenciales para el funcionamiento eficiente de las plantas en la industria.
En este contexto, los tableros de distribución son elementos cruciales que gestionan la distribución de energía eléctrica de manera eficiente y segura.
En este artículo exploraremos la importancia de los sistemas eléctricos industriales y cómo los tableros de distribución desempeñan un papel fundamental en la optimización de la eficiencia y de la seguridad en estos entornos industriales. Además, daremos una mirada a qué elementos los constituyen y cómo elegir sus componentes.
La función principal de un tablero de distribución eléctrica radica en recibir la energía proveniente de una fuente de alimentación principal y distribuirla de manera controlada y segura a diversos puntos de consumo dentro de la instalación industrial.
Los tableros de distribución permiten gestionar la energía eléctrica de manera eficiente, logrando que cada área de la planta reciba la cantidad necesaria de electricidad para su correcto funcionamiento. Esto se logra mediante la segmentación de la red eléctrica en circuitos individuales, lo que facilita el control y la regulación de la energía según las demandas específicas de cada zona.
Otro aspecto crucial de los tableros de distribución es su función en la protección y seguridad de la instalación industrial. Estos dispositivos contienen equipos de protección, como interruptores automáticos y fusibles, que detectan y cortan el suministro eléctrico en caso de sobrecargas, cortocircuitos o fallas en el sistema. De esta manera, se previenen accidentes, daños en equipos y permite la seguridad de los trabajadores y la integridad de la infraestructura.
Además, el uso de gabinetes o envolventes y equipos de climatización adecuados y de alto estándar proporcionan una solución robusta para mantener seguros y protegidos los dispositivos claves del tablero.
El diseño y la selección de equipos para tableros de distribución eléctrica requiere considerar varios criterios clave para alcanzar un funcionamiento eficiente, seguro y confiable del sistema. Aquí se presentan algunos de los criterios más importantes a tener en cuenta:
Se debe determinar la corriente nominal máxima que fluirá a través del tablero de distribución, además de calcular la corriente máxima de cortocircuito que puede ocurrir en el sistema para permitir seleccionar dispositivos de protección adecuados además de que todos los componentes del tablero estén dimensionados correctamente para manejar estas condiciones sin sobrecargarse.
Se deben seleccionar dispositivos de protección, como interruptores automáticos, fusibles y relés de protección, para proteger el tablero y los equipos conectados contra sobrecargas y cortocircuitos. Además, dependiendo de los requisitos de seguridad, es posible que se requieran dispositivos para minimizar el riesgo de descargas eléctricas.
El diseño del tablero de distribución debe optimizarse para minimizar las pérdidas por calentamiento y maximizar la eficiencia del sistema en general. Se deben seleccionar componentes y equipos, como las soluciones de nuestro partner Rockwell Automation, que cumplan con estándares de eficiencia energética y que minimicen las pérdidas de energía durante la distribución y el control de la electricidad en el tablero.
Es esencial asegurarse de que el diseño y la selección de equipos cumplan con las normativas y regulaciones locales, nacionales e internacionales aplicables, como la Norma IEC 61439, entre otras, para lograr la seguridad y la conformidad del sistema eléctrico.
Al considerar estos criterios clave durante el diseño y la selección de equipos para tableros de distribución eléctrica, se obtiene un sistema eléctrico seguro, confiable y eficiente que satisfaga las necesidades específicas de la instalación industrial.
Se deben seleccionar componentes y equipos de alta calidad y confiabilidad para alcanzar un funcionamiento continuo y sin problemas del tablero de distribución a lo largo del tiempo. Se debe tener en cuenta la accesibilidad y la facilidad de mantenimiento de los equipos dentro del tablero para facilitar las labores de inspección, mantenimiento y reparación cuando sea necesario.
Los equipos Allen Bradley de Rockwell Automation destacan por su robustez y fiabilidad, lo que los convierte en una elección ideal para entornos industriales exigentes.
En PRECISION somos distribuidores exclusivos de Rockwell Automation en Chile, Perú, Ecuador y Bolivia; nuestra experiencia nos permite apoyarte en la elección de componentes para la construcción sólida de un tablero confiable para tu planta.
Con capacidades avanzadas de control, procesamiento y comunicación, sistemas como PLC (Controladores Lógicos Programables) y PAC (Controladores Automáticos Programables) de las serie MicroLogix, ControlLogix y CompactLogix de Allen Bradley, pueden manejar aplicaciones desde simples a complejas y exigentes, ofreciendo mayor capacidad de procesamiento, almacenamiento, conectividad y comunicación. En un tablero eléctrico estos dispositivos pueden utilizarse para controlar sistemas de gran escala, coordinar múltiples procesos o máquinas, y comunicarse con otros sistemas de control o de gestión de la planta.
Los switches Ethernet, como la serie Stratix de Rockwell Automation, conectan y coordinan una red de dispositivos diversos, desde PLC y HMI hasta variadores de frecuencia, sensores y actuadores, logrando un intercambio fluido y eficiente de información.
Su función principal es facilitar el diagnóstico remoto, el control preciso y la automatización optimizada de procesos industriales. Con un alto rendimiento, seguridad robusta y flexibilidad inigualable, estos switches permiten modernizar los tableros de control, llevando las aplicaciones industriales a un nuevo nivel de eficiencia, productividad y seguridad.
Tanto los partidores suaves como los variadores de frecuencia contribuyen a la eficiencia de los motores eléctricos al reducir el consumo de energía y minimizar el estrés en el motor. La elección entre estos dispositivos depende de la aplicación específica y de los requisitos de control de velocidad.
Entre nuestras soluciones de arranque de motor está la familia de variadores PowerFlex de Rockwell Automation, disponibles con distintas capacidades, adecuadas para las necesidades específicas de cada planta y proceso.
Ambos componentes, tanto variadores como partidores, pueden añadirse en un tablero para facilitar su integración con otros equipos del sistema de distribución de energía.
En el tablero de distribución eléctrica, un HMI (Human Machine Interface) actúa como una ventana inteligente, proporcionando a los operadores una visión completa y control preciso del sistema eléctrico.
Esta interfaz gráfica intuitiva permite monitorizar en tiempo real parámetros como voltaje, corriente, potencia y estado de los dispositivos conectados. Además, facilita la interacción con el sistema, permitiendo ajustar configuraciones, activar o desactivar componentes y responder a alarmas de manera oportuna.
Los relés, como el relé E300 de Allen Bradley, son componentes electromecánicos que controlan la apertura y cierre de circuitos en respuesta a señales eléctricas o electrónicas externas. En un tablero de distribución, los relés pueden utilizarse para activar o desactivar circuitos en función de ciertos parámetros, como la temperatura o la presión.
Dos piezas que trabajan en conjunto para alcanzar la seguridad y el control del flujo de energía. Los interruptores actúan como guardianes vigilantes, cortando el suministro ante sobrecargas, cortocircuitos o descargas eléctricas. Por su parte, los contactores permiten la apertura y cierre de los circuitos con precisión, dando paso al encendido y apagado de motores, maquinaria y otros dispositivos eléctricos.
Desde los interruptores, relés y contactores mencionados anteriormente, los tableros de distribución pueden incluir una variedad de dispositivos como: medidores de energía, transformadores, fusibles, fuentes de alimentación, bloques de terminales, botones, paradas de emergencia, pantalla de proceso digital y controladores de bucle único. Estos dispositivos están diseñados para medir, controlar y proteger el tablero de distribución eléctrica y a tus equipos en planta.
Un funcionamiento óptimo de los equipos de un tablero se puede lograr a través de equipos de inspección que permitan detectar y diagnosticar problemas potenciales antes de que se traduzcan en costosos fallos o riesgos de seguridad; realizando un monitoreo preciso del estado de los componentes del tablero, como voltajes, corrientes, temperaturas y conexiones, brindando así un funcionamiento óptimo.
Además, estos equipos facilitan la implementación de programas de mantenimiento preventivo, permitiendo identificar y corregir problemas.
Con estas soluciones podrás optimizar el rendimiento del sistema eléctrico, reduciendo el consumo de energía y mejorando la eficiencia operativa, lo que contribuye a la seguridad y confiabilidad del sistema.
Los multímetros digitales son herramientas versátiles que ofrecen precisión y facilidad de uso en la medición de voltaje, corriente y resistencia en tableros eléctricos. Su capacidad para realizar mediciones precisas incluso en entornos industriales difíciles los convierte en una opción popular entre los técnicos y electricistas. Además, características como la detección de voltaje sin contacto y la capacidad de registrar datos facilitan la identificación rápida de problemas potenciales.
Los analizadores de calidad eléctrica permiten realizar un análisis de la calidad de la energía en los tableros eléctricos, identificando problemas como fluctuaciones de voltaje, armónicos y desequilibrios de carga. Estas herramientas proporcionan datos detallados sobre la salud del sistema eléctrico, permitiendo tomar medidas preventivas para evitar fallos y optimizar la eficiencia energética.
La termografía infrarroja es una técnica poderosa para identificar puntos calientes y anomalías térmicas en tableros eléctricos, lo que puede indicar conexiones sueltas, sobrecargas o problemas de deterioro. Los termómetros infrarrojos permiten realizar inspecciones no invasivas y rápidas, proporcionando imágenes térmicas pr ecisas y fiables que facilitan la detección temprana de problemas potenciales antes de que causen daños o interrupciones en el sistema eléctrico.
Las pinzas amperimétricas permiten medir corriente eléctrica de manera no intrusiva, lo que las hace ideales para verificar el flujo de corriente en conductores sin necesidad de interrumpir el circuito. Son útiles para identificar corrientes anormales, verificar el funcionamiento de equipos y detectar problemas de sobrecarga en el sistema eléctrico.
Los probadores de continuidad y voltaje son herramientas simples pero efectivas para verificar la presencia de corriente y voltaje en circuitos eléctricos. Proporcionan una indicación clara y rápida de la presencia de energía, lo que facilita la identificación de circuitos activos y la verificación de conexiones eléctricas.
Los registradores de datos permiten monitorear y registrar continuamente variables eléctricas como voltaje, corriente, temperatura y calidad de energía durante períodos prolongados de tiempo. Son útiles para realizar análisis detallados del comportamiento del sistema eléctrico y detectar patrones o tendencias que puedan indicar problemas potenciales.
Los probadores de tierra y resistencia de aislamiento son esenciales para evaluar la integridad de las conexiones a tierra y la resistencia de aislamiento en sistemas eléctricos. Te ayudan a identificar problemas de conexión a tierra inadecuada o aislamiento deficiente que puedan representar riesgos para la seguridad y la operación del sistema eléctrico
Los analizadores de armónicos permiten analizar la presencia de armónicos en la red eléctrica, identificando problemas que puedan afectar la calidad de la energía y el funcionamiento de equipos sensibles. Estas herramientas proporcionan información detallada sobre la distorsión armónica en el sistema eléctrico, lo que ayuda a tomar medidas correctivas para mejorar la eficiencia y la fiabilidad del sistema.
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