Manto Eq Eléctricos Apaisadov2

8/18/2019 Manto Eq Eléctricos Apaisadov2

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SEGURIDAD ELECTRICA, NORMATIVA BÁSICA El REAL DECRETO 614/2001 tiene como objetivo establecer “las disposiciones mínimas de seguridad para la protección de los trabajadoresfrente al riesgo eléctrico en los lugares de trabajo.”Es una norma que nos explica cómo actuar frente al riesgo eléctrico.En su punto 1 del ANEXO define Riesgo eléctrico como aquel riesgo originado por la energía eléctrica. Quedan específicamente incluidos losriesgos de:a) Choque eléctrico por contacto con elementos en tensión (contacto eléctrico directo), o con masas puestas accidentalmente en tensión (contactoeléctrico indirecto).b) Quemaduras por choque eléctrico, o por arco eléctrico.c) Caídas o golpes como consecuencia de choque o arco eléctrico.d) Incendios o explosiones originados por la electricidad.

En sus Articulo 4 punto 2 nos indica :”Todo trabajo en una instalación eléctrica, o en su proximidad, que conlleve un riesgo eléctricodeberá efectuarse sin tensión”.Además incluye las excepciones:

• Las operaciones elementales, tales como por ejemplo conectar y desconectar.• Los trabajos en instalaciones con tensiones de seguridad.• Las maniobras, mediciones, ensayos y verificaciones cuya naturaleza así lo exija, tales como por ejemplo la apertura y cierre de

interruptores o seccionadores, la medición de una intensidad, la realización de ensayos de aislamiento eléctrico, o la comprobación de laconcordancia de fases.

Define la formación del personal que va a estar expuesto a riesgo eléctrico dividiéndolo en:• Trabajador autorizado: trabajador que ha sido autorizado por el empresario para realizar determinados trabajos con riesgo eléctrico, en

base a su capacidad para hacerlos de forma correcta, según los procedimientos establecidos en este Real Decreto.• Trabajador cualificado: trabajador autorizado que posee conocimientos especializados en materia de instalaciones eléctricas, debido asu formación acreditada, profesional o universitaria, o a su experiencia certificada de dos o más años.

• Jefe de trabajo: persona designada por el empresario para asumir la responsabilidad efectiva de los trabajos según la exposición a este ycomo realizar los distintos tipos de trabajos con riesgo eléctrico.


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MANTENIMIENTO DE EQUIPOS ELECTRICOS.MOTOR ELECTRICO ASINCRONO ROTOR EN CORTOCIRCUITO.

El tipo de máquina eléctrica más comúnmente utilizada es el motor asíncrono de rotor en cortocircuito.Su utilización masiva ha permitido su estandarización en potencias, tamaños y hasta formas constructivas. Dos son los estándaresinternacionales Más utilizados: el IEC (europeo) y el NEMA (USA).

Partes

1 Carcasa2 Estator completo3 Rotor con eje4 Escudo lado acople (IM 1001)5A Escudo brida (IM 3001)6A Escudo porta-brida7 Rodamiento lado acople8 Anillo V-ring lado acople9 Chaveta10 Rodamiento lado opuesto acople11 Ventilador12 Escudo lado opuesto acople

13 Tapeta interior rodamiento lado

Fig. 1 Dibujo motor eléctrico (cortesía ABB)


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17 Bolsa de puentes18 Tapa de bornes19 Placa de bornes14 Protector ventilador15 Patas desmontables16 Junta tapa de bornes20 Pasataladros22 Arandela juego axial23 Tapón drenaje

Placa de características

Fig. 3 Placa de características de un motor eléctrico (cortesíaABB)

Está incluida en todos los motores y estandarizada por normasIEC. Nos informa del modelo, tamaño, IP, potencia, consumo,cos fi, rodamientos...

Fig. 2 Despiece motor eléctrico (cortesía ABB)


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Ventajas frente a otros motores:

• Es de construcción robusta debido a que tiene menos elementos que otros tipos de motores.• Para su operación solo necesita su alimentación eléctrica, sin ningún circuito de control adicional.• Estandarizado, cualquier fabricante oferta motores con mismas características y dimensiones, al menos en baja tensión.• Bajo precio comparativamente

Desventajas

• Consumidor de reactiva, con cos fi entre 0,6 y 0,9 lo que obliga a tener compensadores de reactiva.• No regula velocidad o par, si esto es necesario hay que adicionar un variador de velocidad.

Repuestos

Dadas las características compactas de motor asíncrono el dueño no se suele tener repuestos de partes del motor, lo más común es tener motorescompletos de repuesto.Al ser un equipo altamente estandarizado la existencia de un solo repuesto cubrirá el posible fallo de cantidad de accionamientos. Se recomiendapues tener un motor de repuesto en el almacén de cada tipo de los instalados en la planta.


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• Posee un sistema externo de excitación y control de la máquina

Ventajas• Se caracteriza por girar en sincronismo, a la misma frecuencia que la red eléctrica. Su velocidad es constante y no depende de la carga.• La excitación rotórica permite el control de la reactiva generada o consumida, no necesita equipo de corrección de factor de potencia

adicional.Desventajas

• Maquina más compleja, sus ventajas solo se justifica para grandes tamaños como motor y por la capacidad de generar a frecuenciaconstante en los alternadores y contribuir a la estabilidad de la red eléctrica.

• Precio• No tiene posibilidad de regular velocidad.

Fig. 6 Circuito de excitación(cortesía ABB)


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MANTENIMIENTO MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

Mantenimiento Basado en la Condición (MBC)

Debido a la importancia de la máquina eléctrica rotativa en el entorno industrial se han desarrollado multitud de técnicas que nos ayudan aevaluar su estado de salud con el fin de poder prever su fallo.Vamos a ver algunas de las más utilizadas en el entorno industrial.

• Medida de aislamiento

Utilizado para cualquier tipo de máquina o instalación eléctrica ya que todas tienen en común laexistencia de un circuito eléctrico que ha de mantenerse aislado del resto de circuitos y de latierra.

Se realiza aplicando tensión continua a la máquina con un aparato de medida de aislamiento,este mide internamente la corriente que entrega y realiza la división entre voltaje e intensidad

mostrando en pantalla valores de resistencia.La tensión que se aplica ha de ser, en principio, la tensión de trabajo del equiporespecto atierra.

El valor mínimo de resistencia de aislamiento recomendadoRm para un motor, puede serdeterminado por la siguiente expresión:

Rm=Kv+1

Donde:

Fig. 7 Medidor de aislamiento (cortesíaMegger)


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Rm se mide en Magaohmios y a la temperatura de funcionamiento. Si no se realiza la medición a esta temperatura habrá de dividirse por 2 elvalor del ensayo por cada 10ºC hasta la temperatura de trabajo.Kv es la tensión nominal de la máquina en Kv.

Un aislamiento por debajo delRm nos indica que hay una alta probabilidad de fallo de este.Ha de utilizarse pues como un ensayo de condición de la máquina que nos permite evaluar de forma rápida si la máquina está en condicionesde ponerse en servicio.

En el caso de que unamáquina haya disparado su protección, la medida de aislamiento nos servirá para poder saber si la máquina se hadegradado y hay que proceder a su reparación, o no se ha degradado y puede volver a reconectarse.Es muy útil disponer de este instrumento como equipamiento básico de un taller de mantenimiento de electricidad.

• Índice de PolarizaciónSe define el índice de polarización (IP) como la relación entre la resistencia de aislamiento medida a 1 minuto y a 10 minutos después deaplicada la tensión continua de prueba.La prueba puede realizarse de forma manual con un medidor de aislamiento o bien con un medidor de aislamiento que realiza el cálculo deforma automática.

IP = R1min/R10 min = I10 min/I1min = (Icond + Iabs )/ Icond = 1+ (Iabs /Icond)

Siendo:Iabs es la corriente de absorción, es la que carga el aislamiento como si este fuese un condensador.Icond es la corriente de conducción a tierra, la que se deriva a tierra de forma constante.

El índice de polarización es un valor que nos informa sobre cuanta es la corriente de conducción en una máquina eléctrica, ya que tras uncierto tiempo después del comienzo del ensayo, la corriente de absorción se anula.

Un valor bajo del índice de polarización nos indicará que existe una corriente alta de conducción o de fugas, originada por suciedad yhumedad.


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El índice de polarización de un aislamiento es un valor adimensional que nos va a permitir hacer comparaciones sobre el estado del

aislamiento de máquinas de distintas características (tamaño, potencias, tensiones).La norma CEI 60085.01 indica que, para aislamientos de clase A, el índice de polarización debe ser superior a 1,5, mientras que paraaislamientos de clase B, F o H, este valor debe ser superior a 2. No obstante, existen recomendaciones por parte de fabricantes de equipos demedida y usuarios que proporcionan una información más cualitativa a partir del valor obtenido del índice de polarización y de absorción,como la siguiente:

Valores del índice de polarización y diagnóstico del aislamientoIP


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Mecánica del ensayo:

El ensayo consiste en aplicar varios escalones de corriente alterna a la máquina y medir el valor de tg delta para cada uno de ellos.• Se aplica 0,2 Vn y medimos tg delta.• Incremento entre 0,2 Vn y 0,6 Vn .• Evolución de la gráfica de tg delta en función de la tensión aplicada y evaluación con cada

salto de 0,2 Vn.

Como norma general, el incremento de laTg delta en un aislamiento epoxi-mica, debe de estar por debajo del 1%, mientras que para unaislamiento de mica compactada con poliéster puede presentar valores muchos más altos y no presentar problemas. El valor deTg delta atensiones reducidas es representativo del grado de polimerización, pérdidas intrínsecas del material o presencia de humedad y contaminación.

La ventaja del ensayo de tg delta frente a el IP reside en que mientras el IP aplica tensión CC a la máquina y mide la corriente de fuga, esteaplica tensión AC a la máquina, que es la tensión a la que va a estar en servicio, por tanto reproduce mejor las verdaderas pérdidas que tendrála máquina en tensión.El estado de degradación del aislamiento no puede ser medido con el IP correctamente ya que necesita tensión AC para que se aprecie lasalud de este.


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MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS

• Limpieza ExteriorEstá indicada sobre todo para máquinas de refrigeración por aire. Su fin es mantener sus condiciones de diseño de refrigeración, ya que laacumulación de suciedad en su superficie o en la rejilla de ventilación puede hacer que el motor, sin consumir más que su intensidadnominal, alcance valores de temperatura de bobinado superiores a las de diseño y se derrita el aislamiento del bobinado.Su periodicidad depende altamente de las condiciones ambientales donde este emplazado, se recomienda limpieza trimestral en sitiosdonde se maneje sólidos pulverulentos.Este trabajo puede realizarse con la máquina en funcionamiento para motores de sin partes eléctricas accesibles ya que los motores hande estar puestos a tierra en su envolvente exterior.Si es posible que exista el riesgo de atrapamiento mecánico por deterioro de la rejilla de protección del ventilador o bien por posibleacceso a partes en movimiento (el aje, acoplamiento…)

• Comprobación generalVa orientada a asegurar que la caja de bornas sigue siendo hermética, la entrada de cables no está dañada, la tierra está conectada, la tapadel ventilador está firmemente soportada, no hay roce del ventilador, patas rotas..El trabajo de inspección puede hacerse con la máquina en marcha, pero la reparación de defectos ha de hacerse a máquina parada.Su periodicidad puede ser anual antes de la llegada de lluvias o bien bianual para inspeccionar la ventilación antes de la llegada delverano.

• Cambio de escobillasEn las máquinas con rotor bobinado o colector de delgas el mantenimiento de sus escobillas es fundamental y fuente de muchas averías.Como recomendación general ha de comprobarse su estado visualmente una vez al trimestre, siempre dependiendo de su histórico. Yproceder a la sustitución una vez se detecte que se están acercando a 1/3 de su longitud total.No se recomienda cambiar más de 1/3 de las escobillas de una máquina eléctrica a no ser que se tenga suficiente tiempo para que laescobilla se desgaste para adaptarse al contorno de la delga o el anillo (hacer la cama).

• Limpiezas de filtros de aire o aguaAlgunas máquinas de gran tamaño aspiran aire para su refrigeración interior.


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La falta de limpieza de los filtros provoca que aparezcan defectos de suciedad en el aislamiento y si los filtros llegan a tamizarse la

temperatura de la máquina subirá aunque esté consumiendo menor intensidad que su nominal. En caso de no tener instrumentación quemida directamente temperatura de devanado corremos el riesgo de quemar el bobinado.La frecuencia de cambio se ajustará en base a la experiencia y normalmente la máquina está preparada para realizarlo en marcha y conpoco riesgo para el ejecutor del trabajo (hay rejas que impiden que se puedan alcanzar elementos en tensión o en movimiento), casocontrario habrá de realizarse el trabajo teniendo en cuenta estos riesgos y aplicando las medidas de seguridad necesarias.

• Revisión en TallerLa revisión en taller de una máquina eléctrica es una tarea de alto coste, por lo que la decisión de acometerla debería basarse en laexistencia de algún indicio que aconseje la intervención.Los motivos más frecuentes por los que se envía una maquina a taller son:

o Mal resultado de algún análisis de MBC eléctrico como medida de aislamiento, IP o Tangente delta.o Mal resultado de la medida de vibraciones, análisis de aceite.o Alta temperatura en devanado o carcasa sin motivo aparente.o Ruido anormal en el motor.o Defectos detectados en la Comprobación General en marcha de la máquina.o Mal estado de pintura, corrosión externa.Una vez llevada a taller la realización de tareas adicionales no suponen un sobre coste apreciable y garantiza que la máquina vuelve de

taller “como nueva”.Tareas como pintura, cambio de rodamiento, equilibrado, limpieza y barnizado de rotor y estator, repaso del colector de delgas o anillosrozantes no han de ser descartadas en la intervención en el taller sólo porque no ha sido la causa de la decisión de intervenir la máquina.


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MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Cuando la máquina eléctrica se avería lo más rápido para poder restituir su función es reponer el equipo averiado por otro de repuesto oreserva.

Si no se dispone de repuesto de la maquina averiada habrá que repararla con más o menos urgencia según su función en el procesoproductivo. Para ello normalmente se contrata el servicio de reparación del motor en un taller de rebobinado. Es responsabilidad del

supervisor de mantenimiento eléctrico disponer de uno o varios talleres de rebobinado y reparación de motores que puedan acometer estostrabajos.

Pero en el caso de motores asíncronos de rotor en cortocircuito la tendencia actual es otra.Debido al bajo coste de los equipos, se puede hacer una comparativa entre el coste de la reparación y el coste de reposición , o sea comprade un motor nuevo en vez de repararlo, llegando a las conclusiones que marca el cuadro para motores estándar.Ha de tenerse en cuenta a la hora de tomar la decisión otros parámetros como la relación entre el plazo de entrega de la reparación frente ala reposición.

POTENCIA R.ELECTRICA

R.E+MECÁNICA

P

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