25 septiembre 2012

Consideraciones de caídas de voltaje en lugares con fuentes de potencia de sistemas de distribución secundarios de bajo voltaje


Uno de los factores principales en el diseño de sistemas de distribución secundarios en los centros industriales es la localización de las fuentes de potencia tan próximas como sea posible al centro de la carga. Esto se aplica en cada caso, desde una caída de servicio desde un transformador de distribución en la calle a un transformador de distribución localizado fuera del edificio o una subestación de unidad localizada en el interior del edificio. Frecuentemente la estética de los edificios o el espacio disponible requiere que el suministro de potencia del sistema de distribución se instale en una esquina de un edificio sin considerar los que esto añade al coste del cableado del edificio para mantener la caída de voltaje dentro de unos límites satisfactorios.
Si pensamos en un suministro de energía localizado en el centro de un área de suelo horizontal, el área que será abastecida por los circuitos se extiende radialmente y la caída de voltaje será similar.
Si el suministro de energía se mueve al centro desde un lado del edificio, que es una situación frecuente cuando el transformador se sitúa en el exterior del edificio, el área que puede ser servida se verá reducida por las caídas de voltaje.
Todos los esfuerzos deben realizarse para colocar el punto del suministro de distribución secundario tan próximo al centro del área de carga. Nótese que este estudio se basa en un sistema de cableado horizontal y cualquier componente vertical debe ser deducido para establecer los límites del área horizontal que se va a abastecer.
Usando un valor promedio de 30 ft/V para un conductor completamente cargado, que es una cifra promedio bastante buena para el tamaño de conductores usado por los alimentadores, vemos en la siguiente tabla las áreas que pueden suministrarse para caídas de voltaje específicas y voltajes en varias localizaciones de fuentes de potencia de los sistemas de distribución.
Voltaje del sistema nominal (voltios)
Distancia (ft)
Caída de voltaje del 5 %
Caída de voltaje de 2 1/2  %
0-X
0-A
0-X
0-A
120/240
360
180
180
90
208
312
156
156
78
240
360
180
180
90
480
720
360
360
180

En casos de voltajes anormalmente bajos, el primer paso es hacer una inspección de las cargas para medir la corriente tomada por el equipo afectado, la corriente en el circuito suministrando el equipo, y la corriente que se está suministrando por la fuente de alimentación bajo condiciones de carga pico para estar seguros que el voltaje anormalmente bajo no se debe a equipos sobrecargados.
Si se excluye la sobrecarga o si el voltaje de utilización es excesivamente alto, se hará una inspección de voltaje, preferiblemente usando voltímetros gráficos, para determinar la extensión de voltaje en el equipo de utilización bajo todas las condiciones de carga.
Si un voltaje excesivamente bajo es causado por una excesiva caída de voltaje en el cableado de la planta (por encima del 5 %), entonces se requieren cambios en el cableado para reducir la caída de voltaje. Si el factor de potencia es bajo, se instalarán condensadores para mejorar el factor de potencia y reducir la caída de voltaje. Donde un voltaje excesivamente bajo afecta a un área grande, la mejor solución puede ser la conversión a distribución primaria si el edificio es alimentado desde un transformador de distribución simple, o instalar un transformador de distribución adicional en el centro del área afectada si la planta tiene distribución primaria.

Bibliografía

·         IEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants. IEEE Std 141-1993
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