Actualidad Avipecuaria
Friday, 22 September del 2017

Jorge Menéndez

Soporte Técnico Poultry & Industrial Suppliers, Inc.(PIS)



Tierra, picos y rayos

Otra gran ayuda que no nos exime de tener un buena tierra y supresores de picos son los pararrayos o algún tipo de ionizador.

Tierra, picos y rayos
Mayo 03/2017
Lima - Perú
0

Datos y recomendaciones que pueden ayudarnos a minimizar las fallas que nos ocasionan los problemas de voltaje y los picos

El problema de los picos en la corriente eléctrica viene tomando cada día más importancia, más o menos desde principios de los años 80, debido al creciente uso que se viene haciendo de los dispositivos electrónicos cada vez más sofisticados y más sensibles, que antiguamente no existían.

Inclusive, en Estados Unidos muchos sistemas de tierra no son los que se requieren para las necesidades actuales, dado que antes de los 80 no existían en casas ni oficinas tantos equipos electrónicos como los que hay hoy en día.

Este problema se agrava cuando nos encontramos en áreas sub urbanas y ya no digamos en el campo (que es donde usualmente se encuentran las granjas) donde hay menos edificios o estructuras que puedan ser el blanco del rayo.

En los países donde la calidad de la electricidad no es la mejor, todavía tenemos que sumar que en nuestras zonas sub urbanas o rurales la electricidad a veces deja mucho que desear.

En nuestro caso, tenemos también fuentes potenciales de ruido eléctrico como son los motores. En la electricidad y en la transmisión de señales se tienen a veces inductancias y/o capacitancias que “botan” las señales de comunicación y pueden llegar a interferir con el funcionamiento de los equipos electrónicos, principalmente cuando no se ha hecho un aterrizaje de acuerdo a las especificaciones de los fabricantes o de las normas NEMA. Este problema requiere del uso de acondicionadores de línea y/o supresores de picos, pero también mejora o empeora dependiendo de la tierra eléctrica con la que se cuente.

La gran mayoría de dispositivos electrónicos cuentan con sistemas de protección "básicos" que funcionan razonablemente bien en lugares donde las normas de aterrizaje eléctrico se cumplen. Empero, en el caso de nuestra industria, donde cada vez tenemos más dispositivos de este tipo y en zonas sub urbanas o rurales la situación requiere de especial atención.

La práctica de poseer una tierra, especialmente en países no desarrollados, generalmente se trata a la ligera y solo se ha venido atendiendo con más cuidado en la medida en que esto se ha ido convirtiendo en un problema cada vez más frustrante y caro en repuestos y tiempo.

Históricamente, la tierra se ha considerado principalmente por el riesgo que su ausencia supone a la vida humana y para efectos de proteger equipos como motores eléctricos que no son tan sensibles o delicados como los dispositivos electrónicos.

Debido a lo anterior, se dan infinidad de situaciones donde las instalaciones eléctricas tienen más de una deficiencia. Por ejemplo, en nuestra industria -en el mejor de los casos- se toma un gran cuidado en la instalación eléctrica y aterrizaje del galpón, y se pasa desapercibida la instalación eléctrica y polarización de las oficinas de la granja y de tomacorrientes que están en el mismo galpón. A veces, existen computadoras, redes y otros equipos altamente susceptibles (como es el caso de cualquier comunicación vía cable que se prolongue por más de 10 pies) que mantienen una conexión directa con otros aparatos que están en los galpones, lo cual saca de las condiciones "normales" para las que los ingenieros en electrónica y diseñadores de MSIC, LSIC, VLSIC, ULSI y WSIC (Medium, Large ,Very Large, Ultra Large y Wafer Scale Integrated Circuits) diseñan sus dispositivos y los sistemas de transmisión de datos.

No es nada raro encontrar tomacorrientes mal alambrados donde se invierten las líneas (viva, neutro y tierra). Es extremadamente común que en muchos aparatos se elimine el contacto a tierra o se utilizan "adaptadores" (erróneamente instalados, ya que típicamente no conectan el tierra) por no contar con tomacorrientes adecuados.

También, se usan regletas (tomas múltiples) de extremada baja calidad, que han sido despojadas del conector a tierra o que se encuentran en mal estado.

Muchas veces no se presta ninguna atención a estas cosas y el problema es que aunque toda la instalación principal de la parte eléctrica esté bien, cuando utilizamos estos "adaptadores" o regletas en mal estado echamos por la borda todo el esfuerzo que el ingeniero eléctrico pueda haber realizado al momento del diseño e instalación.

En relación al párrafo anterior, en muchos de nuestros países del tercer mundo tenemos tres graves desventajas con respecto a la mayoría de los países desarrollados.

  1. En los países desarrollados hay normas que previenen que productos que puedan causar este tipo de inconvenientes ni siquiera puedan entrar a sus mercados por carecer por lo menos de algún tipo de aprobación como la UL. Mientras que en nuestros países esas normas muchas veces no se aplican y terminamos con productos de baja calidad.
  2. En los países desarrollados cualquier persona que trabaje en electricidad debe tener algún tipo de certificación o licencia que proteja al consumidor cuando se cometan errores tan básicos como lo es la inversión de líneas. En nuestros países, por el contrario, este tipo de labores las pueden realizar personas sin estar certificadas. Y aunque el diseño del sistema eléctrico se haya realizado correctamente por el ingeniero, frecuentemente se comenten errores en la instalación.
  3. En los países desarrollados existen regulaciones por las cuales cualquier instalación eléctrica requiere de la firma de un inspector calificado o certificado del gobierno, o de algún ente regulador que conoce a cabalidad todas las normas actualizadas referentes a la electricidad, y verdaderamente realiza la inspección de todo el sistema incluyendo cada una de las tomas. Esta es una gran ventaja para el consumidor, ya que la inspección la realiza un tercero y no solo el ingeniero que ejecuta el proyecto. Cuando no existe esta inspección, el ingeniero es juez y parte, lo cual no es una situación ideal de supervisión.

Por otro lado, aun en los países desarrollados se recurre al uso de dispositivos especiales cuyos estándares de protección exceden las especificaciones IEEE 587 categoría A y B referente a los picos. La existencia de estos dispositivos y su amplio uso pone en evidencia que las normas eléctricas aun en EE.UU. muchas veces no son suficiente protección para aplicaciones donde tenemos equipos electrónicos sensibles y/o abundantes.

Estos dispositivos son ampliamente utilizados a nivel casero, comercial e industrial por múltiples razones como son las siguientes:

  1. La gran cantidad de dispositivos electrónicos que se utilizan.
  2. El costo para reemplazar o reparar estos equipos.
  3. El costo por el tiempo que estos equipos pasan sin trabajar y/o el costo de las consecuencias que una falla pueda acarrear.
  4. El mal funcionamiento (no necesariamente que se arruinen) que puedan presentar los equipos debido a los diferentes problemas eléctricos. Este mal funcionamiento puede inclusive ser simplemente errores en los datos que los equipos colectan, transmiten o procesan.
  5. Equipos utilizados para el soporte de vidas humanas, etc.

Estos dispositivos no pretenden en ningún momento reemplazar un buen sistema eléctrico incluyendo una tierra adecuada. Y muy por el contrario, necesitan de una instalación adecuada para poder realizar su trabajo con la efectividad para la que han sido diseñadas.

Este tema de los picos y deficiencias en las instalaciones eléctricas no es nada nuevo en el mundo de la electrónica, y más bien lo que pasa es que en la industria avícola -como en otras industrias- cada día se utilizan más dispositivos electrónicos, así como la transmisión de datos (sean estos digitales o análogos) a larga distancia (más de 10 pies) y es esta incursión de la electrónica y la comunicación lo que sí es relativamente nuevo en muchas industrias.

En mi experiencia lidiando con este tipo de problemas, he encontrado algunas recomendaciones puntuales y sencillas que ayudan mucho a minimizar los inconvenientes que nos causan los problemas de la electricidad, los cuales son detallados líneas más abajo, no sin antes señalar algunos puntos.

La agresividad con la que se ataca este problema depende de los siguientes factores:

¿Cuántos dispositivos electrónicos que pueden fallar tengo? Si tengo uno solo en toda la empresa, puede que éste no falle en cinco años, pero si tengo mil y las condiciones actuales me indican que pueden fallar cada cinco años, entonces tendré en cuenta que me pueden fallar 200 al año (con todas sus consecuencias).

¿Estoy en una zona urbana o sub urbana? En la zona sub urbana (o rural) el problema es mayor como se explicó anteriormente.

¿Cuál es el costo de los dispositivos que debo proteger? Si son baratos puedo cambiarlos frecuentemente, si son caros es mejor no estar haciendo esto.

¿Cuál es el costo que me genera la falla de uno de estos equipos? Debido al tiempo que pasa el equipo sin prestarme servicio y al tiempo que quita el estar resolviendo el problema. Tómese en cuenta también el tiempo administrativo de estar cotizando, manejando embarques, importaciones, etc.

¿Qué tiempo me puede tomar reemplazar o reparar un equipo que falle? Si lo tengo en stock, si puedo comprarlo localmente o si tengo que importarlo.

¿Cuánto hay que invertir para mejorar las condiciones eléctricas? Para lo que se puede ahorrar en fallas no es mucho.

¿Es redituable? Consideremos el ahorro que se obtendrá de reducir el número de fallas en los componentes electrónicos y la bajísima inversión que representa asegurar una tierra adecuada.

Si se mejoran estos detalles y se mejora la tierra (ésto es lo que se trata con mayor negligencia), los problemas que existan con los dispositivos eléctricos disminuirán substancialmente. Si esto se aborda bien, y dependiendo de qué tanto mejoremos la tierra, me atrevería a estimar que estos problemas podrían reducirse en un 80 por ciento, si es que la tierra que actualmente se tiene anda por la media.

Recomendaciones generales

Revisar la tierra que utilizan. En zonas sub urbanas y más aún en las rurales deberían utilizarse siempre barras de cobre de unos tres metros o más. Estas barras no son muy caras y automáticamente nos permiten tener una mejor tierra si es que las actuales son de menor tamaño.

El diámetro común es 5/8” (nunca debe ser menor). No podría recomendar un número de barras sin haber visto las instalaciones, lo cual sí podría hacer un ingeniero eléctrico. Pero, por ejemplo los silos deben estar aterrizados como indique el fabricante, típicamente dos barras para un silo de una galera, lo cual aumenta cuando se utilizan celdas de carga digitales para pesar el silo. Para ello, hay que ver las recomendaciones del fabricante de las celdas de carga. Esto es muy importante, porque el silo hace las veces de pararrayos por ser una estructura metálica que sobresale sobre los galpones y es donde caerán la mayoría de los rayos, pero si no lo aterrizamos tendremos muchos dispositivos quemados. Estas barras deben ser conectadas a las patas del silo o como indique el fabricante de las celdas, con un cable sólido número seis. Si el suelo es demasiado seco recomendaría aumentar el número de barras. Si las barras no pueden clavarse en línea recta por las piedras, estas pueden instalarse hasta en un ángulo de 45 grados, pero sería necesario aumentar el número de barras. Calcular esto es tarea de un ingeniero eléctrico o ceñirse al manual del fabricante.

Mejorar la tierra aumenta la capacidad de los sistemas de protección de los componentes electrónicos y/o de los dispositivos especiales de protección, lo cual es afectado directamente por la calidad de tierra con la que contamos. Por ejemplo: Si tenemos un buen sistema de supresión de picos pero no tenemos tierra, este sistema no tendrá donde descargar la energía del pico. Si tenemos un sistema regular de supresión de picos y contamos con tierra, este sistema “regular” hará mejor trabajo que el bueno sin tierra. Si tenemos el mismo sistema “regular” de supresión con una excelente tierra, obtendremos una protección muy buena.

Hago la aclaración solo para destacar la importancia de la calidad de tierra, no quiero sugerir que basta con mejorar la tierra.

Si ya tenemos una buena tierra, veamos si dicha tierra llega donde tenga que llegar

A veces se invierte en buenas tierras, pero la conexión del cable que se conectará a la caja eléctrica o al tomacorriente es mala. A veces, esa conexión se realiza con un cepo que se aprieta con una tuerca, y otras veces esa tuerca esta floja ocasionando que perdamos la calidad de la tierra que queríamos lograr. Este tipo de conexión con cepo de tuerca no es lo recomendable para una instalación industrial.

Utilizar cable sólido del calibre correcto (número seis para el caso de las barras que van en los silos). El cable sólido es mucho mejor conductor que el cable de hilos y a veces se encuentra que no se ha utilizado el sólido. Eliminar tomacorrientes que no tengan tierra y reemplazarlos por unos que si lo tengan. En los tomacorrientes revisar que la tierra, el neutro y la línea viva estén correctamente alambrados. En los tomacorrientes, a veces estas líneas se invierten o se omite la tierra.

Es común que la persona sin conocimientos que instala los tomacorrientes coloque la línea viva donde va el neutro, interpretando que como es la más “grande” o “larga” debe ser la línea viva. Cuando la realidad es que la línea viva tiene un agujero más pequeño porque es la más peligrosa (esto, no sé si fue la idea original de esta disposición, pero sirve para que tenga alguna lógica).

Se dan también casos donde la tierra simplemente se une al neutro, haciendo un puente internamente. Si bien es cierto que el neutro es una tierra (la de la compañía eléctrica), la tierra que queremos aquí para efectos de protección de los aparatos y de las personas debe ser una tierra local, que va conectada a las barras instaladas localmente, valga la redundancia.

En menos ocasiones se da también que invierten la línea viva con la tierra o el neutro con el tierra.

Otra cosa que hay que revisar es que no se utilicen “adaptadores”, lo cual se hace aun contando con una toma con línea de tierra simplemente porque “ahí estaba” y nadie se ocupó de botar si no era necesaria.

También, hay que revisar que no se estén utilizando “regletas (o tomas múltiples)” en malas condiciones, ya sea porque internamente estén dañadas o porque hayan sido despojadas del conector a tierra (la espiga redonda). Cuando se cuestiona ¿quién quitó la espiga de tierra?, penosamente no es raro recibir la respuesta “aquí eso (la tierra) no se usa”. Después de saber que tenemos una mejor tierra, que se han eliminado errores de instalaciones, y adaptadores y regletas que puedan boicotear nuestra tierra, se podría esperar a ver si hay alguna mejoría.

Idealmente, deben instalarse dispositivos adicionales adecuados que les permitan proteger los equipos mucho mejor. Algunos de los dispositivos que pueden instalarse para mejorar se mencionan a continuación.

Reguladores de Voltaje

UPS: donde pudiera aplicar, ya que los dispositivos de seguridad que actúan cuando hay un corte eléctrico necesitan percibir dicho corte.

UPS con reguladores de voltaje: con regulación que tenga un rango de protección de por lo menos +/- 10 voltios.

Supresores de picos: entre los que hay una gran variedad de capacidades de supresión.

La situación ideal sería contar con las tres cosas donde aplique. Por su puesto, previa revisión de todo lo eléctrico hablado anteriormente. Lo mencionado respecto a la electricidad no es nada “extra” sino lo “normal”, es decir que cuando arreglamos todos los problemas de electricidad y/o tierra, podemos decir que ya llegamos al nivel de protección básico, y de ahí en adelante es que se ocupan los otros dispositivos de protección para ir elevando este nivel.

Es importante verificar con el proveedor de los equipos, para saber si los controles ya incluyen este tipo de protectores antes de buscar soluciones propias.

Con todos estos dispositivos electrónicos instalados más la transmisión de datos que se da entre algunos de ellos, lo que deberíamos de buscar es un “Network Grade Surge Supresión” (+/- Supresión de Picos Categoría de Red), más que todo cuando hay señales de datos que se transmiten por más de 10 pies, como es el caso de los sistemas de pesaje o transmisión de datos.

Expongo este panorama porque aunque parezca un poco exagerado, es la forma correcta de proteger los equipos electrónicos cuando estos son muchos y están en una zona rural.

Una buena comparación para aceptar este enfoque sería la de las medidas de bio-seguridad que se toman en las granjas. Para una persona en el campo que tiene unos pocos pollos las medidas de bioseguridad que se toman en una granja grande serían un poco exageradas, pero no para una granja que tiene un millón de pollos que cuidar.

En una casa, para proteger una computadora se requiere una toma con una buena tierra, un regulador de voltaje, un UPS, un protector de línea telefónica (si aplica) y dependiendo de la aplicación se instalan también supresores de pico. Esto es para proteger un equipo solamente, y eso que generalmente éste se encuentra en una zona urbana donde el problema de los picos y los rayos es menor.

El caso de los dispositivos electrónicos que tenemos en las granjas bien merece una protección similar a la de una computadora, por lo menos en lo que respecta a la tierra adecuada, a la situación (el hecho de estar en una zona rural) y en lo que respecta a la supresión de picos utilizando supresores.

Si el problema se aborda con menos agresividad se puede lograr alguna mejoría, pero yo recomiendo tratar de hacer todo lo que se pueda para que los equipos funcionen sin fallar por mucho más tiempo. Lo que puedan invertir en hacer estas mejoras lo recuperarán con creces con la disminución de las fallas. Este tipo de mejoras contribuyen a proteger todos los dispositivos eléctricos y electrónicos, incluyendo sensores. No quiere decir que no pueda fallar algo, pero en general fallarán menos. Un rayo que cae directamente en un silo o muy cerca del galpón casi siempre causará algún daño, pero los daños pueden disminuirse.

Este problema está en medio de dos disciplinas: la electricidad y la electrónica; y generalmente solo se logra conocer con profundidad cuando tenemos una gran cantidad de dispositivos electrónicos (y/o transmisión de datos) que proteger y exploramos con la debida atención ambas disciplinas. Por lo que cualquiera que quiera comprender o mejorar estos problemas tiene que incursionar en ambos campos. Adicionalmente, en nuestros países la solución del problema implica también compensar de alguna forma la falta de regulaciones por parte del estado.

Finalmente, otra gran ayuda que no nos exime de tener un buena tierra y supresores de picos son los pararrayos o algún tipo de ionizador, que forma una especie de escudo e impide que los rayos caigan en el área protegida.

Para más artículos del sector avícola, visita: http://www.actualidadavipecuaria.com

 

Comentarios:

Más Artículos





NUESTROS CLIENTES