Si el propietario de un edificio le pide que conecte nuevos equipos y sistemas a la instalación eléctrica existente, lo primero que debe determinar es si el sistema de distribución eléctrica aguantará las nuevas cargas. Si dispone de un servicio de 600 amperios en unas instalaciones, ¿podría añadir otros 100 amperios de carga?
Para contestar a esta pregunta se debe realizar otras primero: ¿cuál es la mayor carga que puede admitir el sistema?
A menudo, las autoridades locales deben contar con esta información antes de emitir cualquier permiso para este tipo de modificaciones en las instalaciones eléctricas. Asimismo, necesitará conocer la carga actual para evaluar el nuevo sistema una vez instalado.
Para determinar la capacidad de la instalación, debe tener en cuenta la sección de los conductores, la potencia nominal de los elementos que forman parte de dicha instalación y el espacio para nuevos circuitos. Para determinar la carga actual, deberá calcular con exactitud las cargas existentes o medirlas.
En el artículo 220 del código NEC 2005 se ofrecen dos métodos para determinar las cargas existentes y la demanda máxima que el sistema eléctrico podría soportar.
El código NEC define la demanda como el consumo eléctrico de las cargas promediadas durante intervalos de 15 minutos.
El método NEC principal es hallar la demanda máxima durante un período de un año. Esto solo es válido si posee los datos de demanda de todo un año.
El método alternativo es registrar la demanda a lo largo de un período de 30 días y hallar la demanda máxima. En este artículo se describe el método de registro durante un período de 30 días, esto es, el estudio de carga.
El código NEC especifica que:
- La mayor demanda es la mayor demanda entre todos los alimentadores.
- Tome las medidas cuando el edificio esté ocupado.
- Incluya las cargas de calefacción y enfriamiento, las que sean más elevadas, o realice correcciones para incluir estas cargas.
- Se deben añadir otras cargas periódicas.
Como siempre, las autoridades locales son las responsables de interpretar el código y las medidas. Las normativas y regulaciones pertinentes determinan cuándo debe realizarse un estudio de la carga, qué información se requiere y qué aspectos hay que tener en cuenta en el proceso de revisión. Asegúrese de que conoce y comprende todas las normativas vigentes de los requisitos locales antes de comenzar a realizar un estudio de carga.
Registro de los datos de corriente y potencia con el Fluke 1735
El registrador Fluke 1735, compacto y resistente, es un instrumento excelente para realizar estudios de carga.
- Incluye sondas de corriente flexibles para la conexión de varios conductores o barras colectoras.
- Cuenta con una interfaz para computadora y software para descargar las medidas a una computadora con Windows y crear informes profesionales para sus planes eléctricos.
- Mide la tensión en las tres fases, y la corriente en las tres fases y el neutro.
- Registra varios parámetros que pueden ayudar a determinar la carga del sistema, incluida la tensión, la corriente, la frecuencia, la potencia real (kW), la potencia aparente (kVA), la potencia reactiva (kVAR), el factor de potencia y la energía (kWh).
- También puede realizar medidas de calidad eléctrica.
Cómo realizar un estudio de carga con el Fluke 1735 en solo cinco pasos:
- Conéctese a los alimentadores o al servicio eléctrico.
- Establezca los parámetros del sistema eléctrico.
- Establezca el tiempo de registro.
- Inicie el registro de datos.
- Descargue y revise las medidas.
1. Conéctese a los alimentadores o al servicio eléctrico.
Con el equipo de protección individual correspondiente, conecte el Fluke 1735 a una alimentación de red de 120 V y proteja la zona de modo que nadie interfiera en la configuración. En el caso de un sistema trifásico en estrella, existen ocho conexiones:
- Tensiones en las tres fases
- Tensión en el neutro
- Corrientes en las tres fases
- Corriente neutra
2. Establezca los parámetros del sistema eléctrico.
Establezca la topología de la red en estrella o triángulo, según se ajuste al sistema cuyos datos va a registrar. Compruebe que la tensión nominal (Tensión de red) y la frecuencia de línea son correctas.
3. Establezca el tiempo de registro.
Establezca intervalos de promedio de 15 minutos y una duración de registro de 30 días en el Fluke 1735.
4. Inicie el registro de datos.
En la posición W (potencia), el Fluke 1735 registrará el mínimo, el máximo y el promedio de dicho valores cada 15 minutos:
- Potencia en vatios, para cada fase y el valor total
- Potencia reactiva, en VAR para cada fase y el valor total
- Potencia aparente, en VA para cada fase y el valor total
- Factor de potencia, para cada fase y el valor promedio
- Los valores promedio de energía en kWh y de energía reactiva en kVARh
Aparece la pantalla de tendencias, en la que se puede visualizar de forma actualizada los valores mínimo, máximo y promedio cada quince minutos, desplazándose de izquierda a derecha.
Transcurridos 30 días, desconecte el registrador Fluke 1735 de la red, y conéctelo a su computadora usando el cable de comunicación serie y gracias al software PowerLog que se incluye con el equipo podrá descargar todos los datos almacenados.
5. Descargue y revise las medidas.
Después de 30 días y un registro de datos de medida cada 15 minutos, dispondrá de 2880 series de medidas en total. Use PowerLog para representar gráficamente estos datos, encuentre el valor máximo de corriente o potencia en cada fase, compare las tres fases y registre el valor más alto.
PowerLog incorpora la función de generación de informes, que incluye creación de gráficos de corriente y potencia, así como gráficos de barras para visualizar el valor de corriente promedio máximo. El informe puede variar desde un número individual de potencia o de corriente hasta un documento completo con gráficos y tablas. Pero el objetivo final sigue siendo el mismo: obtener una imagen precisa de la carga del sistema, ayudar a diseñar un sistema actualizado seguro y cumplir las normas de las autoridades eléctricas.
EJEMPLO: Holmes Electrics, del estado de Washington, realiza un promedio de tres estudios por mes. Para poder realizar el estudio, el propietario del edificio paga la mano de obra y las tarifas por el uso del registrador de potencia de Holmes. Dentro de los cientos de electricistas que Holmes tiene en el campo, Dave D'Ambrosio y dos electricistas más realizan la mayoría de los estudios de carga. Antes de que un estimador pueda planificar un trabajo, Dave se dirige al sitio del consumidor y conecta el registrador para determinar la capacidad sin usar del sistema actual. Los datos recopilados durante un mes se usan para ayudar al estimador a determinar si el servicio o los alimentadores existentes pueden usarse como están, o si deben modificarse, reemplazarse o complementarse. Los datos también se usan en el proceso de aplicación de permisos para que los inspectores puedan evaluar el plan eléctrico.
El Fluke 1735: Registro de eventos y armónicos trifásicos
El Fluke 1735 es la herramienta ideal para que los electricistas registren y analicen la potencia y la energía en instalaciones comerciales e industriales. Además de registrar los parámetros de potencia para los estudios de cargas, el Fluke 1735 también:
- Muestra las formas de onda de la tensión y la corriente en su pantalla de alcance integrado
- Mide y controla la distorsión armónica causada por las cargas electrónicas
- Captura las sobretensiones y caídas causadas por el intercambio de cargas y equipos dañados