Los sistemas de suministro de alimentación ininterrumpida (SAI) proporcionan alimentación auxiliar a cargas importantes en plantas de todos los sectores de la industria. Estas cargas incluyen, entre otros, situaciones de emergencia de la planta y sistemas de cierre de seguridad, alarmas y controles de la planta, iluminación de emergencia, generadores, sistemas de vapor y control de incendios, centros telefónicos e incluso sistemas de soporte vital de hospitales. No es necesario decir que un sistema SAI no puede fallar. Punto y final.
Jerry Rainwater, consultor energético para Industrial Power and Battery, Inc., se enfrenta a este desafío cada día. "La misión de nuestra empresa es garantizar la continuidad de la alimentación crítica para estar seguros de que el negocio sigue adelante", dice Rainwater. Rainwater empezó su carrera en el programa submarino nuclear de la Marina de Estados Unidos como experto en sistemas, trabajando en el sistema y los subsistemas de misiles Trident. "Supe que había encontrado mi vocación", recuerda. "Trabajar con la electricidad es un trabajo gratificante, siempre que no se te olvide nunca que la seguridad es lo primero."
Durante más de 30 años ha instalado muchos tipos diferentes de SAI y sistemas auxiliares, ha efectuado las tareas de mantenimiento y de reparación, además de solucionar cualquier problema que pudiese surgir. Empezó con este trabajo en 1980, a bordo de su primer submarino, el USS Benjamin Franklin. Después de dejar la Marina, Rainwater trabajó para Westinghouse Engineering Services en Dallas (Texas). Más tarde, en 1989, fue contratado por Solidstate Controls, Inc. para empezar un Centro de Servicio de SAI en Houston (Texas).
Tras plantar cara a ese desafío, Jerry ha trabajado con Industrial Power and Battery, con sede en Wallisville (Texas) desde 2003. La empresa ofrece servicios de sistemas SAI a refinerías, plantas petroquímicas, centros telefónicos, plantas de alimentación y hospitales en Texas.
Mantener el SAI funcionando
Los sistemas SAI incluyen una batería, un cargador de batería, un inversor, un conmutador estático y un conmutador manual de desvío. Este sistema convierte la energía almacenada de la batería en la alimentación de la CA. "El inversor mantiene los sistemas de la planta funcionando de manera que si se produce una interrupción abrupta en la alimentación, el personal de la planta puede continuar monitorizando todo su equipo de seguridad y otros sistemas, además de controlar el proceso de desconectar los sistemas de una manera segura sin impactos para el medio ambiente —y si es posible, tampoco para el ser humano", dice Rainwater. Esto resulta especialmente crucial para las plantas petroquímicas, en donde interrumpir el proceso de refinado podría ocasionar explosiones.
Una llamada de mantenimiento preventiva habitual se encuentra con Rainwater primero comprobando todos los sistemas eléctricos en busca de puntos calientes o conexiones sueltas. Para la realización de pruebas, ha estado usando principalmente instrumentos de Fluke desde que empezó por primera vez en la Marina. "Fluke es realmente una herramienta que cumple con todos los estándares, tanto si es para trabajar en un submarino nuclear como en una planta petroquímica", dice Rainwater.
Normalmente empieza estudiando los cables de la alimentación conectados al sistema SAI con su cámara termográfica Ti25 de Fluke para asegurarse de que no haya ningún punto crítico y que ninguna de las lecturas presenta tendencias más altas que las notificadas durante la última inspección de mantenimiento. A continuación, se desplaza hasta los paneles de distribución eléctrica para estudiar el estado del entorno de las instalaciones eléctricas de la planta. Si detecta problemas, toma notas orales usando las funciones de registro de audio de la cámara para poder revisarlas más tarde con el cliente.
Una vez que ha examinado todo el entorno general completamente, Rainwater se concentra en el sistema SAI. "Empiezo tomando las lecturas tal cual del cargador de la batería con mi multímetro digital de verdadero valor eficaz 189 de Fluke", dice. "A continuación, tomo lecturas de la tensión de la celdas individuales, midiendo la caída de la tensión en cada cable o conexión de barra de bus y midiendo la tensión y la frecuencia de rizado de la CA, la temperatura de las celdas y las lecturas del hidrómetro, en cada batería", sigue explicando. "Con estas mediciones, se puede determinar el estado general de la batería."
Selección de las herramientas de seguridad y de los equipos de pruebas de mayor clasificación
Con los tipos de entornos en los que trabaja, la seguridad es algo sumamente importante. "Cuando se está instalando un nuevo sistema de SAI o sustituyendo una batería, esta está siempre conectada a una fuente de alimentación, por lo que se deben usar las herramientas manuales eléctricas adecuadas y el equipo de protección personal en función de los peligros a los que se expone", dice Rainwater. La seguridad es incluso más importante para su equipo de pruebas. Solo el hecho de que el dispositivo 189 de Fluke tenga una clasificación de seguridad de CAT III 1.000 V/CAT IV 600 V ya ayuda. Y cuando es necesario entrar en una área que requiera intrínsecamente llevar equipo de seguridad, puede llevar consigo su Multímetro para aplicaciones industriales 87V Ex de Fluke.
Después de realizar pruebas en el cargador y las baterías, Rainwater utiliza el osciloscopio portátil ScopeMeter® 105B Series II de 100 MHz para comprobar las entradas y salidas, y sus altos y bajos en los tableros del circuito que controlan el cargador de la batería, el inversor y el conmutador estático. "Todos los componentes del SAI tienen sus propios controles, y todos tienen que comunicarse entre sí para asegurarse de que funcionan correctamente", dice Rainwater. También utiliza su instrumento de comprobación ScopeMeter para registrar la transferencia de conmutación estática de la fuente de alimentación normal del inversor a la fuente de alimentación del desviador. "Un conmutador mecánico es demasiado lento, por lo que nosotros usamos un conmutador estático, que consisten en un grupo de rectificadores controlado de silicona (SCR) de funcionamiento rápido para conmutar las cargas críticas", sigue explicando Rainwater. "Los SCR deben transferir la potencia de normal a la de desvío en menos de 4 milisegundos para que los ordenadores permanezcan conectados y las luces no parpadeen." Afortunadamente, mi ScopeMeter puede medir la conmutación estática a esa velocidad con bastante precisión."
Rainwater estima que su trabajo es un 90 % de mantenimiento programado y el 10 % restante gestiona situaciones de emergencia. Asimismo, para instalar y mantener los sistemas SAI, Rainwater también realiza las tareas de mantenimiento de generadores, controles del generador, conmutadores de transferencia automáticos, sistema de iluminación de emergencia, paneles de distribución CA y CC, controladores de bombas de incendios y centros de control de motores, además de analizar la calidad del suministro eléctrico.
Mediciones de los sistemas del trabajo entre manos
Industrial Power and Battery está ayudando a uno de sus clientes antiguos, Zeon Chemicals LP, más del doble del tamaño de su sistema SAI en su planta de Bayport, en Texas. Zeon Chemicals es el desarrollador y suministrador líder de polímeros innovadores, entre los que se incluyen elastómeros sintéticos que se usan en la fabricación de mangueras, sellos, juntas, cinturones y otras piezas para la automoción, entornos industriales, la industria del petróleo y los mercados de impresoras. Además de su planta de Bayport, Zeon cuenta con plantas en Hattiesburg, Mississippi y Louisville (Kentucky), en donde se tiene también su sede social.
Industrial Power and Battery va a sustituir el sistema SAI de 7,5 KVA de Zeon por uno nuevo de 20 KVA en 2012. El aumento del tamaño se ha basado en un análisis de la carga del uso de la y las proyecciones de la corriente para cubrir una demanda extra que procede de los planes de ampliación de Zeon. Planean ampliar la producción, aumentando la capacidad en un 25 % en 2012.
Las instalaciones de 22 años de Zeon en Bayport incluyen un centro de mantenimiento, un laboratorio y un edificio de administración, además de una planta de 1.900 metros cuadrados. Aproximadamente 50 personas trabajan en la ubicación, entre ellos, Debbie Miller, técnico eléctrico de instrumentos responsable de reparar y mantener la instrumentación de la planta y el equipo de automatización. Ha trabajado en la instalación de Bayport desde que se abrió, y junto a Jerry Rainwater durante los últimos 10 años.
Miller comparte una afinidad con Rainwater por las herramientas Fluke y las utiliza casi exclusivamente para tareas de mantenimiento predictivas y preventivas. Estudia todos los equipos eléctricos en su zona con el Fluke Ti25 thermal imager; calibrates instruments with the multímetro Fluke 789 ProcessMeter; y resuelve problemas con bombas y motores gracias al multímetro de aislamiento Fluke 1587. "Bajo mi punto de vista, los medidores Fluke son precisos, resistentes y se han diseñado con funciones que solo un técnico puede apreciar", dice Miller.
Dado que Miller ya tiene suficiente trabajo con el mantenimiento y la resolución de problemas, está más que contenta de poder disponer de los servicios de Industrial Power and Battery para que se ocupen de los cuidados de su sistema SAI. "Dependemos del sistema SAI para mantener con un sistema de reserva para nuestra iluminación de emergencia, sistema de alarma de incendios, teléfonos, equipo de seguridad de planta y, por supuesto, los controles DCS", dice Miller. "Puesto que somos una empresa pequeña y el sistema SAI es vital para nosotros, es bueno saber que trabajamos con una empresa que ofrece un servicio completo como lo hace Industrial Power and Battery, que cuenta con los conocimientos y la experiencia para efectuar el mantenimiento y los servicios necesarios para nosotros."