¿Qué es y cómo funciona el control de la tensión en las redes públicas e industriales?
Definición de control de tensión
La supervisión de la tensión se refiere a la supervisión continua de la tensión en las redes eléctricas para garantizar que se encuentra dentro de los límites de tolerancia definidos. La definición oficial según la norma DIN VDE 0108-100 es: "La supervisión de la tensión es la supervisión continua de la tensión en las redes eléctricas para detectar desviaciones de los valores límite especificados y tomar las medidas de protección adecuadas." Según la definición de la norma VDE, la supervisión de la tensión sirve para "garantizar la calidad y estabilidad del suministro eléctrico y asegurar la protección de los dispositivos y sistemas eléctricos". Esta supervisión es crucial para el funcionamiento seguro y eficaz de los sistemas eléctricos.
Necesidad de controlar la tensión
La supervisión de la tensión es necesaria en las redes energéticas públicas e industriales para garantizar su seguridad y eficiencia operativas. En las redes públicas de energía, la supervisión de la red garantiza que los hogares, las instalaciones públicas y los grandes consumidores reciban un suministro eléctrico fiable. En las redes energéticas industriales, especialmente para máquinas y sistemas, la supervisión de la tensión es crucial para un funcionamiento económico y sin problemas. La supervisión de las fases desempeña un papel importante para garantizar que todas las fases se cargan uniformemente y que no se producen desequilibrios.
Riesgos y desventajas sin control de tensión
Sin vigilancia de la tensión, pueden producirse diversos riesgos e inconvenientes:
- Sobrecarga de dispositivos: los motores eléctricos y otros dispositivos eléctricos pueden sobrecargarse por subtensión, lo que puede provocar daños o un desgaste prematuro.
- Destrucción por sobretensión: los dispositivos pueden dañarse o destruirse por sobretensión, por ejemplo debido a una regulación defectuosa de los generadores en funcionamiento autónomo.
- Interrupciones durante el funcionamiento: La falta de control de la tensión puede provocar cortes e interrupciones imprevistos, que pueden acarrear elevados costes y pérdidas de productividad, sobre todo en los procesos industriales.
Resultados del análisis/medición y recomendaciones de actuación
El análisis y la medición del control de la tensión pueden proporcionar diversos resultados:
- Tensión normal: No se requiere ninguna acción ya que la tensión está dentro de los límites aceptables y estándar.
- Subtensión y sobretensión: En caso de subtensión, pueden recomendarse medidas como la reducción de la carga o la desconexión de cargas no críticas para estabilizar temporalmente la tensión. Las medidas contra la sobretensión pueden ser el uso de dispositivos de protección contra la sobretensión o la adaptación de los controles del generador. En el ámbito de la baja tensión en la red de distribución, el »sistema de control de baja tensión LVRSys®« ofrece una solución flexible para los problemas de estabilidad de la tensión y es utilizado por clientes de todo el mundo como alternativa económica y rápidamente disponible a las ampliaciones de líneas. Haga clic aquí para obtener más información.
- Desequilibrio de fase: Puede indicar una distribución desigual de la carga y puede requerir una redistribución de la carga o una corrección de fase.
Diferencia entre control de subtensión y control de sobretensión
El control de subtensión es la detección de fluctuaciones de tensión por debajo del nivel especificado. La vigilancia de la sobretensión, por su parte, detecta las fluctuaciones de tensión que están por encima del nivel especificado. Ambas sirven para mantener la tensión dentro de la tolerancia de tensión normalizada y garantizar así la seguridad del suministro a las empresas suministradoras de energía y a sus consumidores. La supervisión continua de la tensión con nuestros analizadores de red PQ instalados permanentemente también ofrece a las empresas de suministro de energía y a los grandes consumidores, como las empresas industriales, la posibilidad de supervisar y registrar las calidades de referencia o los acuerdos de calidad sobre la calidad de la tensión entre los proveedores de energía y los clientes, y ponerlos a disposición para su evaluación o almacenamiento. Los modernos y altamente precisos dispositivos de medición de la calidad de la energía de A. Eberle están certificados como dispositivos de medición de "Clase A" de acuerdo con la norma IEC 61000-4-30 Ed. 3. Esta norma define la tecnología de medición adecuada y las características de los dispositivos de medición. Esta norma define la tecnología y los métodos de medición adecuados para obtener resultados de medición comparables y reproducibles. Los datos de medición de los dispositivos de medición de clase A también se denominan "a prueba de tribunales", ya que tienen una precisión de medición y una CEM (compatibilidad electromagnética) muy elevadas y sólo miden lo que realmente tiene lugar en la red.
Control de tensión para distintos niveles de tensión
- Control de tensión 12V: Se utiliza a menudo en circuitos de control y circuitos de control de CC. Protege contra la subtensión y la sobretensión para proteger los componentes electrónicos sensibles.
- Control de tensión de 24 V: similar a los sistemas de 12 V, pero suele utilizarse en sistemas de control y automatización industrial.
- Control de tensión 230 V: relevante para electrodomésticos y aplicaciones industriales monofásicas. En este caso, la supervisión protege contra las fluctuaciones de tensión en la red pública.
- Control de tensión 400 V (trifásica): Importante en redes industriales trifásicas. Supervisa las tres fases de una red trifásica. Esto es crucial para reconocer y corregir desequilibrios de fase. Garantiza el funcionamiento estable y seguro de máquinas e instalaciones.
Control de tensión ajustable
La supervisión de tensión ajustable permite adaptar con flexibilidad los límites de supervisión a los requisitos específicos de cada sistema. Esto resulta especialmente útil en entornos industriales complejos en los que distintos dispositivos y máquinas tienen requisitos de tensión diferentes. Por lo tanto, la supervisión de tensión ajustable ofrece la posibilidad de configurar mecanismos de protección individuales para diferentes aplicaciones y lograr así una mayor fiabilidad y eficacia de la supervisión de fases y de la supervisión de la red.
Control de las fases
La supervisión de fases consiste en controlar la tensión y la posición de las fases en sistemas trifásicos. Así se garantiza que todas las fases estén equilibradas y se evitan los daños causados por la pérdida o el desequilibrio de fases. La supervisión eficaz de redes trifásicas es crucial para garantizar la estabilidad y eficiencia de redes industriales complejas.
Control de red según DIN VDE 0126-1-1
La supervisión de la red conforme a la norma DIN VDE 0126-1-1 garantiza que las redes de energía tanto públicas como industriales funcionen de forma segura, fiable y eficiente mediante la supervisión continua de la tensión y la posición de las fases y la activación de medidas de protección en caso necesario.
Control de la tensión en pocas palabras
La supervisión de la tensión es una parte esencial del suministro de energía, tanto en redes públicas como industriales. Garantiza el funcionamiento seguro y eficiente de dispositivos y sistemas y protege contra los riesgos e inconvenientes de las desviaciones de tensión. La supervisión puede aplicarse a distintos niveles de tensión y fases para garantizar una supervisión completa de la red. El cumplimiento de las normas pertinentes, como la DIN VDE 0126-1-1, es de gran importancia para garantizar la seguridad y fiabilidad del suministro eléctrico.
¿Qué aparatos de medición se necesitan para controlar la tensión?
Funciones de los aparatos de medición para el control de la tensión
Los dispositivos de medida para la supervisión de la tensión deben cumplir varias funciones esenciales para garantizar una supervisión eficaz y fiable de la tensión en las redes de energía. A continuación se detallan las funciones más importantes:
- Control de sobretensión y subtensión: Se trata de una función básica que garantiza que la tensión se mantiene dentro de unos valores límite predefinidos. Un relé de control de tensión reacciona ante las desviaciones y protege los aparatos conectados de los daños causados por la sobretensión o la subtensión. Los relés de subtensión y los relés de sobretensión garantizan la protección de los aparatos contra la subtensión (por ejemplo, relés de subtensión de 12 V, relés de subtensión de 24 V, relés de subtensión de 230 V, relés de subtensión de 400 V) y la sobretensión.
- Control de fases: los relés de control de fases controlan la tensión y la posición de las fases en los sistemas trifásicos. Esto es crucial para el equilibrio y el correcto funcionamiento de las máquinas. Un relé de control trifásico o un relé de control de fase 400v garantiza que todas las fases estén equilibradas y que ninguna falle.
- Control de asimetría: Esta función comprueba la simetría de las tensiones en las fases. Las asimetrías pueden provocar un funcionamiento ineficiente y posibles daños.
- Control de la secuencia de fases: la función de relé de control de fases garantiza que la secuencia de las fases es correcta, lo que resulta esencial para el funcionamiento de los motores trifásicos.
- Supervisión de la frecuencia: esta función supervisa la frecuencia de la red y garantiza que se mantenga dentro del intervalo especificado.
- Control del conductor neutro: controla la tensión en el conductor neutro para garantizar que no se produzcan tensiones excesivas.
- Valores umbral ajustables: Un controlador de tensión ajustable permite adaptar con flexibilidad los límites de supervisión a los requisitos específicos de cada sistema.
Normas importantes en el ámbito de la supervisión de la tensión
Existen varias normas y reglamentos relevantes en el ámbito de la "supervisión de la tensión". Estas normas sirven para definir y verificar los siguientes criterios:
- Niveles de calidad/compatibilidad de tensiones y corrientes en redes de energía públicas e industriales
- Idoneidad de los dispositivos de medición para la supervisión de la tensión y el análisis de la calidad de la energía
- Idoneidad de los procesos de medición para la supervisión de la tensión y el análisis de la calidad de la energía.
A continuación se describen brevemente las normas más importantes:
DIN EN / IEC 61000-2-X y similares: Nivel de compatibilidad (para tensiones) en la red
- DIN EN 61000-2-2 | IEC 61000-2-2: Describe la compatibilidad electromagnética (CEM) en el punto de conexión de la red pública de baja tensión (RPC). Aquí se especifican niveles de compatibilidad de hasta 150 kHz.
- DIN EN 61000-2-4; Clase 1 / 2a / 2b / 3 | IEC 61000-2-4; Clase 1 / 2a / 2b / 3: Debe aplicarse a los puntos de conexión internos del sistema (IPC) en redes de baja y media tensión de hasta 35 kV.
- DIN EN 61000-2-12 | IEC 61000-2-12: En línea con IEC 61000-2-2, esta norma se utiliza en la red pública de media tensión.
- DIN EN 50160: Describe las características de la calidad de la energía en las redes públicas desde el nivel de baja tensión hasta el nivel de alta tensión.
- IEEE 519: Trata de los valores límite de las corrientes y tensiones armónicas en las redes de suministro eléctrico. Aplicación (EE.UU., Asia, Estados árabes).
El grupo de normalización IEC61000-2-x se ocupa exclusivamente de los niveles de compatibilidad para tensiones. Los valores límite para las corrientes no se definen aquí.
DIN EN / IEC 61000-3-X: Normas de producto / valores límite para interferencias emitidas por dispositivos/sistemas (por ejemplo, sistemas de producción industrial)
- DIN EN 61000-3-2 | IEC 61000-3-2: Define los valores límite de los armónicos de corriente para dispositivos de hasta 16 A.
- DIN EN IEC 61000-3-12 | IEC 61000-3-12: Define los límites de los armónicos de corriente para dispositivos de >16 A a <75 A.
- DIN EN 61000-3-3 | IEC 61000-3-3: Define los límites de cambio de tensión y parpadeo.
- DIN EN 61000-3-X | IEC 61000-3-X: …muchas más normas disponibles en este ámbito.
El grupo de normalización IEC61000-3-x se ocupa exclusivamente de los niveles de compatibilidad para las corrientes de los dispositivos/sistemas. Aquí no hay valores límite para las tensiones.
DIN EN 61000-4-X | IEC 61000-4-X: Normas de ensayo para evaluar la idoneidad de los dispositivos para el control de la tensión (analizadores de potencia) (inmunidad / normas básicas de compatibilidad electromagnética CEM)
- DIN EN 61000-4-30 Clase A Ed. | IEC 61000-4-30 Clase A Ed. 3 (norma de ensayo para dispositivos de medición de la calidad de la energía): Esta norma define los requisitos para los dispositivos de medición de la calidad de la energía. Los dispositivos de medición de clase A deben proporcionar mediciones precisas y reproducibles que puedan utilizarse para análisis comparativos y para el cumplimiento de la normativa legal. La norma especifica los métodos de medición de parámetros como la calidad de la energía, la frecuencia, el parpadeo y los armónicos.
- DIN EN 61000-4-4 | IEC 61000-4-4: Define la inmunidad a las perturbaciones transitorias rápidas - ráfagas.
- DIN EN 61000-4-7 | IEC 61000-4-7: Describe los métodos adecuados para medir los armónicos y los interarmónicos en las redes de suministro.
- DIN EN 61000-4-15 | IEC 61000-4-15: Define los métodos para medir el parpadeo en las redes de suministro eléctrico. Los dispositivos de supervisión de la tensión deben realizar mediciones del parpadeo para evaluar las fluctuaciones de la red.
- DIN EN 61000-4-X | IEC 61000-4-X: Existen muchas otras normas sobre inmunidad. Este grupo de normalización se ocupa de la inmunidad de los dispositivos y especifica normas de ensayo.
Otras normas asociadas importantes para los dispositivos de medición de la calidad de la energía para el control de la tensión
- DIN EN 62586-1 | IEC 62586-1: Especifica las características del producto y los requisitos de funcionamiento de los dispositivos de medición cuyas funciones son medir, registrar y, si es necesario, controlar los parámetros de calidad de la energía en las redes de suministro.
- DIN EN 62586-2 | IEC 62586-2: Especifica los métodos de ensayo para los dispositivos de calidad de la energía de clase A y clase S de conformidad con la norma IEC61000-4-30.
Estas normas y reglamentos garantizan que la tensión pueda evaluarse de forma fiable y comparable y que los dispositivos de control de la tensión cumplan los requisitos necesarios de seguridad, fiabilidad y rendimiento. El cumplimiento de estas normas es crucial para garantizar un suministro de energía estable y seguro en las redes energéticas públicas e industriales.
Supervisión de la tensión con dispositivos de A. Eberle
Los analizadores móviles de calidad de la energía de la familia »PQ-Box«, así como los dispositivos de medición de calidad de la energía y registradores de fallos instalados permanentemente de la gama de productos »PQSys« de A. Eberle, permiten llevar a cabo un control exhaustivo de la tensión. A. Eberle ofrece una amplia selección de dispositivos de medición que se han desarrollado especialmente para la supervisión de la tensión y el análisis de la calidad de la energía y que se han probado y utilizado en todo el mundo.
A. Dispositivos de medición Eberle para el control de la tensión
PQMobil: nuestros analizadores portátiles de calidad eléctrica para medir la calidad de la red en profundidad
Extremadamente robustos y fiables
La familia PQ-Box se compone de analizadores de redes y frecuencias, medidores de potencia y registradores de transitorios portátiles de alto rendimiento para la supervisión de la tensión y la medición de la calidad de la energía.
La facilidad de uso y la practicidad fueron los principales objetivos durante el desarrollo. Los dispositivos están equipados con una amplia gama de opciones de disparo para localizar rápidamente el origen de los fallos de la red.
Todos los analizadores móviles de calidad eléctrica cumplen el elevado grado de protección IP65 y también pueden instalarse y funcionar en exteriores. Las cajas PQ también tienen un rango de temperatura muy amplio de - 20 °C a + 60 °C.
También cumplen todos los requisitos de las normas IEC61000-4-30 Ed.3, IEC62586-1 e IEC62586-2 Ed.2 sobre dispositivos de medición para dispositivos de clase A.
Lastganganalyse, Energieerfassung & Netzanalyse mit einem Gerät
PQSys: nuestros analizadores de red de calidad eléctrica y registradores de fallos instalados permanentemente
Una visión fiable de la calidad del suministro y de los fallos de la red, totalmente automática y en todos los niveles de tensión
Los registradores de averías y analizadores de red de calidad eléctrica PQI-DA smart, PQI-DE y PQI-D instalados permanentemente son los componentes centrales de un sistema que puede utilizarse para resolver todas las tareas de medición en una red de baja, media y alta tensión. Los analizadores pueden utilizarse como registradores de fallos con una frecuencia de muestreo de hasta 41 kHz, como dispositivos de medición de la calidad de la energía conforme a EN50160 / IEC 61000-2-2/4 o como analizadores de potencia.
Sobre todo, los componentes son adecuados para supervisar y registrar calidades de referencia especiales o acuerdos de calidad entre el proveedor de energía y su cliente y ponerlos a disposición para su evaluación o almacenamiento.
Los modernos analizadores de calidad de la energía funcionan conforme a la norma IEC 61000-4-30 Ed. 3, que define los métodos de medición para crear una base comparable para el usuario.
Servicios de calidad de la energía: supervisión de la tensión y resolución de problemas como un servicio directamente del fabricante del dispositivo de medición.
Le apoyamos con nuestros muchos años de experiencia y conocimientos en el análisis de su red
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