Gestión de la energía/Eficiencia energética

#PastVsPresent ¿Cuáles son las diferencias entre un Monitoreo Térmico Continuo Inalámbrico vs Sistemas Tradicionales? (SMD)

¿Cuál es el costo de una falla en el suministro de energía eléctrica? ¿Será solamente el quedarnos sin batería en el celular e incomunicados de nuestro entorno? ¿El perdernos el final de nuestra serie favorita? ¿El no poder ver el juego más importante del equipo de nuestros amores?. Ojalá se tratara solamente de esto. Tenemos que hablarte de SMD.

En un mundo en el que todas las operaciones dependen de energía eléctrica, los costos por fallas en el suministro alcanzan hasta los 6 millones de euros por hora en sectores financieros. Peor aún, imaginen esto en pérdidas de vidas humanas al afectar la operación de un quirófano en un hospital.

En nuestros días, casi cualquier actividad humana depende de la electricidad. Ya nada se mueve sin energía eléctrica. Es por ello que la continuidad del suministro eléctrico es uno de los puntos vitales para asegurar nuestro flujo de vida actual.

La importancia del cuidado de los equipos eléctricos.

Datos arrojan que el 59% de las fallas en el suministro de energía eléctrica se deben a incendios y explosiones. El 29% de estos sucesos se deben a fallas en equipos eléctricos, siendo esta la causa número 1 de generación de incendios en plantas industriales.

Sin duda, los equipos eléctricos son de altísima importancia. Su correcto diseño, dimensionamiento y selección nos da la tranquilidad de que operarán de manera adecuada para mantener la continuidad del suministro eléctrico. Sin embargo, no debemos de dejar de lado el cuidado de los mismos, sobre todo si consideramos que el 56% de las fallas en un equipo eléctrico se deben a un mantenimiento inadecuado. Obviamente hay factores externos al equipo que pueden generar una falla.

Y hablando de accidentes, uno de los puntos medulares en el mantenimiento de equipos eléctricos es el evitar «hotspots». Estos llevan al degradamiento de los aislamientos en los equipos, lo cual puede derivar en cortocircuitos y en arcos eléctricos. Esto sucede al producir una elevación súbita de temperatura del aire dentro del tablero, lo que podría terminar en una explosión.

Primordialmente los hotspots se presentan en las uniones mecánicas-eléctricas (Es decir, en las conexiones de cables de alimentación y en las uniones de barras). .

Tradicionalmente, son evitados mediante la revisión del correcto empalme de los puntos de unión. Estas revisiones se hacen periódicamente y con el equipo sin energía, lo cual obliga a detener la operación a la que están alimentando. Otro método son las mediciones termográficas por medio de equipos especiales como lo son las pistolas infrarrojas.

Esta forma de inspección evita que el equipo sea desenergizado, pero demanda características constructivas especiales en los tableros para poder ser usada. Además de costos adicionales, se requiere personal capacitado y equipo certificado. Esto, debido a que se realiza periódicamente, solo nos asegura el correcto estatus de las uniones eléctricas en el momento de la toma, no así en el periodo de tiempo entre tomas.

Monitoreo de temperatura: ¿Cómo ha avanzado?

Afortunadamente existen sistemas de monitoreo de temperatura contínuos los cuales, mediante sensores infrarrojos o de contacto, miden de manera constante y en tiempo real la temperatura. Esto permite tener la seguridad de que cualquier elevación anormal de temperatura pueda ser detectada en el momento preciso.

Este tipo de soluciones son típicas en clientes de alta especificación en México pues, en sus normas y especificaciones, exigen un sistema de monitoreo de temperatura con base en sensores infrarrojos instalados en tableros de media y baja tensión

Si bien estos sistemas de monitoreo de temperatura contínuos evitan paros innecesarios, también evitan gastos adicionales por la toma de lecturas mediante pistolas termográficas. Es importante notar que, dependiendo de la tecnología usada, aun cuentan con áreas de mejora.

Por ejemplo, los sensores del tipo infrarrojo se montan a una distancia del punto de unión a medir. Es decir, no están en contacto directo, por lo que dependiendo de su montaje y de la construcción del tablero podría haber obstáculos o barreras que interfieran en la medición, lo cual resta precisión.

Así mismo, los sensores infrarrojos son afectados por el polvo y la humedad que se pudieran acumular en el lente, nuevamente afectando la calidad de la medición. Adicionalmente, estos equipos comúnmente requieren individualmente de una interfaz o transductor que convierta la señal óptica en una señal que pueda ser interpretada como una medición de temperatura. Esto para elevar la cantidad de equipos periféricos y por ende aumentar la complejidad del sistema.

Además, estos sensores infrarrojos en su mayoría obligan a tener alambrado con aislamientos de baja tensión. Tiene que contar con un voltaje no mayor a 600V, en zonas energizadas  de media tensión. Un cable de control mal colocado podría caer entre partes conductoras y tierra, generando una falla eléctrica de consecuencias considerables. Demasiado riesgo, ¿no creen? Calma, no hay que angustiarse, ya lo resolvió Schneider Electric.

SMD

SMD: ¿Cómo funciona?

Schneider Electric desarrolló la nueva generación de sistemas de medición de temperatura contínua, al que conocemos como SMD (Substation Monitoring Device). Esta aplicación está basada en los sensores de temperatura inalámbricos TH110 y en los sensores inalámbricos de temperatura y humedad ambiental CL110 con lo cual, además de medir la temperatura en los puntos de unión, también mide la temperatura y humedad dentro de los tableros, alertando problemas de condensación, siendo esta otra causa de degradación de aislamientos y, por ende, de fallas eléctricas.

El SMD está desarrollado en una arquitectura integral y escalable. Lo que nos permite el monitoreo contínuo en tiempo real, con ajustes operacionales específicos al diseño y capacidades. Su diseño nos permite visualizar de manera local, mediante una HMI, las mediciones de temperatura, así como definir ajustes de temperatura para activar alarmas que nos prevengan o anticipen acciones correctivas.

Así mismo, esta arquitectura permite que su información pueda ser llevada a sistemas de control y monitoreo superiores, como los son los SCADA´s o BMS, ampliando su visibilidad para una mejor toma de decisiones. Adicionalmente, el SMD se puede integrar a servicios propios de Schneider Electric como es el EcoStruxure Asset Advisor, el cual ofrece la capacidad de anticipar y resolver problemas antes de que se conviertan en incidentes graves, basado en la evaluación de datos en tiempo real.

De manera opcional, el SMD permite al operador la visualización de las mediciones y/o alarmas sin necesidad de estar al frente del tablero, mediante aplicaciones en teléfonos inteligentes o tabletas, así como también, mediante el envío de mensajes GSM a teléfonos celulares.

¿Por qué un SMD? Sus mejores beneficios:

El SMD es una aplicación que va más allá de lo común. Principalmente, generando ventajas contra los sistemas de monitoreo de temperatura contínuos basados en sensores infrarrojos o de contacto tradicionales. Entre otras podemos mencionar las siguientes:

  • No requieren de cableado de control dentro de cubículos energizados con voltajes de media tensión. Con esto se eliminan los riesgos de aislamiento o de cortocircuito por caída de cables en partes energizadas.
  • Los sensores TH110 son autoalimentados, es decir, se energizan con el flujo de corriente que pasa por las barras o puntos de unión. Por lo anterior, no requieren de voltaje de alimentación auxiliar.
  • Al estar en contacto directo con los puntos a medir, sus lecturas son más precisas y confiables, además de que, al no ser sensores ópticos, su medición no se ve afectada por polvo o humedad.
  • Dependiendo de la aplicación específica, un solo dispositivo concentrador de señales puede administrar hasta 60 sensores TH110 o CL110. Esto simplifica de manera considerable la arquitectura del sistema.
  • Es un sistema escalable con capacidades mas allá de la medición de temperatura. Puede integrase e interactuar con otros dispositivos de control y protección, como relevadores o equipos de medición para obtener más información útil para mantenimiento y funcionalidad.
  • Debido a su diseño simplificado y optimizado, comparado con sistemas de medición de temperatura con sensores infrarrojos, el SMD puede costar hasta un 50% menos, ayudando a disminuir el CAPEX.

Disponibilidad de SMD en nuestros equipos

El SMD está disponible para un amplio rango de equipos de la oferta de Schneider Electric, como:

  • Masterclad AR y no AR.
  • Premset, Motorpact
  • SM6
  • Transformadores como el Trihal.
  • En equipos de baja tensión como el PZ4 o el CCM Modelo 6.

Sin duda, esta solución propia de Schneider Electric potencializa la seguridad de los equipos eléctricos basados en el monitoreo continuo y preciso de sus condiciones, simplificando la operación y mantenimiento. De la mano a esto, también reduciendo los costos por paros inesperados o mantenimientos innecesarios pero, sobre todo, asegurando la continuidad del servicio y por ende el flujo moderno de nuestras vidas.

Si deseas conocer más sobre esta solución o sobre cualquier otra aplicación de nuestra plataforma Ecostruxure, no dudes en visitar nuestro portal.

De igual manera, si necesitas que un ingeniero de Schneider Electric te apoye en tu proyecto no dudes en contactarlos aquí.


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