¿QUIERES SUBESTACIÓN ELÉCTRICA Y TU CARGA ES MENOR A 10 kW?

Es muy común en los pequeños comercios e incluso en domicilios particulares con un alto consumo el instalar una pequeña subestación eléctrica para cambiar su suministro de energía eléctrica de baja tensión a media tensión, y así poder disfrutar los beneficios económicos del cambio de tarifa que esto conlleva. La tarifa 2 de baja tensión (120 o 240 volts) para el mes de Noviembre del 2013 es de 2.26 pesos por kWh para los primeros 50 (0 - 50 kWh), 2.73 pesos para los siguientes 50 (51 - 100 kWh) y 3.01 pesos para los restantes (100 o más kWh). Para un consumo de 80 kWh diarios en un periodo bimensual, esto nos da un cargo bimensual por consumo de energía eléctrica de ¡14,586 pesos! 

En un año el cargo asciende a 87,516 pesos sólo por la energía. Cabe hacer notar que 80 kWh es un consumo relativamente bajo; basta con tener conectados 24 horas al día dos refrigeradores comerciales para alcanzarlo. 

Es entonces cuándo se decide instalar la subestación para cambiar de tarifa.

El mismo consumo (mensual) en la tarifa O-M, con una demanda de 5 kW, para la región norte, nos da:

150.25     *     5    =  751.25

2400 kWh * 1.366 = 3278 pesos

Nos da 4,029 pesos mensuales, que son 48,350 pesos en un año. 

En total, un ahorro de 87,516 - 48350 = 39,166 pesos en un año. Y mientras más grande sea el consumo, mayores serán los ahorros.

El cambio de tarifa baja a media es una gran oportunidad de ahorro, que normalmente "se paga sola" en un año o incluso menos, dependiendo del consumo.

Sin embargo, hay ciertos puntos dónde nos pueden tomar desprevenidos. En el punto 4 de la tarifa O-M nos indican que la demanda contratada no podrá ser menor a 10 kW:

Tarifa O-M, consulado en el sitio oficial de CFE:
http://app.cfe.gob.mx/Aplicaciones/CCFE/Tarifas/Tarifas/tarifas_negocio.asp?Tarifa=OM&Anio=2013&mes=11

Aquí es cuándo se presenta una duda muy común...

¿y qué pasa si las cargas de mi negocio no alcanzan para completar los 10 kW que me piden? ¿Es entonces que no puedo contratar la tarifa O-M?

Es aquí cuándo entra el ingenio de los ingenieros. Técnicamente, la respuesta es "no". No es posible contratar la tarifa O-M si no se tienen los 10 kW de carga. Pero sí existe una solución, práctica y económica, para este problema que se presenta tan frecuentemente.

Según el artículo 220-14, inciso i) de la NOM-001-SEDE-2012, "... las salidas de contactos se deben considerar cuando menos de 180 VA para cada contacto sencillo o múltiple instalado..." Por lo que, la solución es instalar uno o varios contactos de uso general, a los cuáles se les asignará en el proyecto una carga de, por ejemplo, 1 kW para un contacto doble (o cualquier valor que necesitemos para completar los deseados 10 kW.) 

El artículo 220-14, inciso i) nos habla de el límite inferior para los contactos de uso general, pero no sobre su límite máximo; este está determinado por la capacidad del circuito alimentador y del propio contacto para manejar esas cargas. Estos valores muy típicamente son de 15 amperes. Si tomamos un contacto monofásico, de 120 V, a 15 amperes y un factor de potencia de 0.9, la carga máxima que le podremos asignar será de 1.62 kW.

Estos contactos de servicio pueden instalarse enseguida del tablero principal, así obtendremos los mayores ahorros en material eléctrico y mano de obra.

Así, al solicitar a la Unidad de Verificación de Instalaciones Eléctricas la verificación, y al hacer los trámites necesarios ante CFE, tendremos un proyecto con una carga instalada de 10 kW, con nuestros contactos de servicio, el cuál pasará la verificación y nos permitirá contratar la tarifa deseada en media tensión que tantos beneficios nos traerá.

Para cualquier duda o comentario sobre este u otros temas de instalaciones eléctricas, no dude en contactarnos. Estamos para servirle

Arreguín Ingeniería

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PROTECCIÓN CATÓDICA EN LA INDUSTRIA

¿Conoce usted los efectos de la corrosión en sus instalaciones?

La corrosión es el deterioro que sufren los metales al reaccionar químicamente con su medio ambiente. Se da de manera natural y espontánea, correspondiendo a la tendencia metálica de regresar a su estado original como minerales. En la industria ocasiona interrupciones en la producción, reduce la eficiencia de los procesos, provoca contaminación ambiental, limita la vida útil de productos e instalaciones y hace necesarios mantenimientos y sobrediseños costosos, entre muchos otros perjuicios. De cada diez toneladas de acero fabricadas, en un año se pierden dos y media por corrosión.

¿Cuánto ha perdido usted o su empresa a causa de ella?

En Arreguín Ingeniería estamos para ayudarle a combatirla. Hemos incursionado recientemente en el mercado de la protección catódica industrial, y contamos con los recursos y conocimientos necesarios para proteger sus instalaciones de los indeseables efectos de la corrosión.

¿Qué es la protección catódica?

La primera aplicación de la protección catódica se atribuye al inglés sir Humprey Davy en 1824, al proteger los cascos de cobre de los barcos de la marina británica. Sin embargo, su verdadero desarrollo se dio en Estados Unidos dónde comenzó a ser ampliamente utilizada para proteger líneas subterráneas de petróleo y gas. Para 1945 su técnica ya estaba bien establecida y desarrollada.

Para entender su funcionamiento es necesario entender el proceso de la corrosión.

La corrosión es un fenómeno de naturaleza electroquímica. Cuando existe una diferencia de potencial (voltaje) entre dos puntos se establece una corriente de electrones entre ellos. La parte que cede electrones tiene carga positiva, y se denomina ánodo. La parte que los recibe tiene a su vez carga negativa y se denomina cátodo. Para que este flujo de electrones pueda darse, es necesaria la existencia de una sustancia conductora denominada electrolito. Cuándo ánodo, cátodo y electrolito se juntan se forma una pila galvánica o pila electroquímica, en dónde existe un flujo de electrones, y ocurren reacciones de oxidación (en el ánodo) y reducción (en el cátodo).

Es en la reacción de oxidación en el ánodo dónde se pierde material y se forman los productos de la corrosión, comúnmente llamados óxidos, mientras que en el cátodo ocurren reacciones de reducción pero el material se conserva intacto. Es importante recordar esto.

El ánodo y el cátodo pueden estar formados por:
a) Dos áreas adyacentes en la superficie de un mismo material, que por pequeñas diferencias metalúrgicas en su estructura o variaciones en su medio ambiente, adquieren potenciales diferentes y forman un ánodo y un cátodo, o

b) Dos metales distintos. Cada metal existente tiene un potencial natural característico, según nos muestra la siguiente tabla denominada serie galvánica de los metales:

Metal	Símbolo	Potencial  (V)
Magnesio	Mg	-2.340
Alumino	Al	-1.670
Zinc	Zn	-0.762
Cromo	Cr	-0.710
Hierro	Fe	-0.440
Cadmio	Cd	-0.402
Níquel	Ni	-0.250
Estaño	Sn	-0.135
Plomo	Pb	-0.126
Cobre	Cu	+0.345
Plata	Ag	+0.800
Oro	Au	+1.680

Al unir eléctricamente dos metales, el que tenga el potencial menor (por ejemplo, el magnesio) cederá electrones y se convertirá en el ánodo, y el que tenga el potencial mayor (por ejemplo, el hierro) los recibirá y se convertirá en el cátodo. De tal forma, el metal con el menor potencial sufrirá reacciones de oxidación y se consumirá, mientras que el metal con mayor potencial permanecerá intacto..

Ahora podemos hablar de protección catódica. El principio de funcionamiento de la protección catódica es convertir la estructura que se quiere proteger en el cátodo de una pila galvánica; de esta forma ocurrirán reacciones de reducción en su superficie y quedará protegida contra la corrosión. Para lograr esto existen dos métodos:

1. Utilizando ánodos galvánicos. Aquí se conecta con un cable aislado una barra de aleación de magnesio, aluminio o zinc, llamado ánodo de sacrificio, a la estructura a proteger, usualmente utilizando soldadura exotérmica. Se ponen ambos, ánodo y estructura, en contacto con el mismo electrolito, y se forma la pila galvánica. Este método tiene como ventajas: una instalación más simple, además de ser independiente pues no necesita una fuente de poder y es generalmente libre de mantenimiento. Sin embargo también tiene limitaciones para su aplicación: la cantidad de corriente que circulará a través de él es limitada, y generalmente resulta insuficiente en suelos con alta resistividad. Además, su efectividad depende de las condiciones del terreno.

2. Utilizando corriente impresa. El principio de funcionamiento es el mismo, pero aquí ánodo y cátodo se conectan con cables aislados a una fuente de poder, quién se encargará de impulsar el flujo de electrones necesario para hacer funcionar la pila galvánica. Por esta razón, los ánodos no necesitan ser fabricados con materiales de bajo potencial, y generalmente se utilizan ánodos de grafito o de una aleación hierro-silicio. La fuente de poder es llamada rectificador, cuya salida de voltaje cd es ajustable, y generalmente se alimenta con corriente alterna. Cómo ventajas, son capaces de suministrar grandes cantidades de corriente, y por tanto se pueden utilizar en suelos de cualquier resistividad y en estructuras de gran tamaño. Al ser ajustables, tienen flexibilidad para adaptarse a cambios en las condiciones del terreno o a modificaciones en las estructuras que están protegiendo. Como desventaja, son dependientes de una fuente de poder, además de requerir monitoreo y mantenimiento

Ventajas de la protección catódica

La principal ventaja de la protección catódica frente a otras técnicas de prevención de corrosión, es que su efectividad puede estar siendo monitoreada continuamente. La protección anticorrosiva más efectiva es utilizar en conjunto un recubrimiento de la estructura a proteger junto con protección catódica. De esta forma, se protegerán catódicamente los puntos dónde el recubrimiento pueda haber fallado.

El principal requisito para que sea posible la protección catódica, es que la estructura a proteger esté rodeada de un electrolito (este puede ser agua, tierra e incluso concreto), sin embargo, las estructuras expuestas a la intemperie no pueden ser protegidas catódicamente puesto que el aire es incapaz de conducir las corrientes necesarias para que esta se dé. Su principales aplicaciones son en:

• Tuberías subterráneas
• Bases de tanques de almacenamiento
• Cimientos de estructuras
• Refuerzos metálicos en estructuras de concreto
• Cualquier estructura sumergida en agua

La protección catódica puede usarse para asegurar tuberías en dónde la más pequeña fuga es inaceptable por razones ambientales o de seguridad. Puede ser utilizada en instalaciones nuevas o existentes, dónde a pesar de ya existir signos de corrosión, la protección catódica puede detenerla.

En México las instalaciones de tuberías subterráneas de gas requieren protección catódica obligatoria, como indica la Norma Oficial Mexicana NOM-007-SECRE-2010. Otras normas nacionales e internacionales aplicables a la protección catódica son la Norma de Referencia NRF-047-PEMEX-2007, y la NACE-SP0169-2007 de la National Association of Corrosion Engineers de Estados Unidos.

Para protección catódica en Chihuahua y en el norte de México, en Arreguín Ingeniería estamos para servirle en su siguiente proyecto de protección catódica.

Arreguín Ingeniería "Soluciones en Ingeniería Eléctrica" 

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CAÍDA DE TENSIÓN, ¿CUÁL ES EL LÍMITE? ¿ES OBLIGATORIA?

La caída de tensión es  un fenómeno natural que ocurre cuando la corriente eléctrica encuentra oposición en su paso por los conductores eléctricos, desde el origen hasta el final del circuito.

En los circuitos de corriente alterna, existen dos componentes, la caída en la parte resistiva que depende del calibre del conductor y la clase de material, más la caída en la parte reactiva que depende de la frecuencia y la geometría del cable. En ambos casos la longitud es  sumamente importante.



La norma oficial mexicana NOM 001 SEDE 2012, derivada del NEC estadounidense, establece un máximo del 3% por circuito y un máximo del 5% desde el origen de la fuente de tensión hasta el último dispositivo que utiliza la energía. Pero tenga cuidado, ¡NO ES OBLIGATORIO!

Las secciones de la norma oficial, donde establece estos límites, están precedidos por la palabra "NOTA". Lo cual queda establecido desde las primeras páginas e indican, que no son de carácter obligatorio, y sirven para una mejor interpretación de la norma.

Debemos entender que el sistema de tensiones normalizadas para los Estados unidos de norteamérica está diseñado para esto:

• Primero, las tensiones de suministro (generadores, y secundarios de transformadores) generan mayor tensión que los equipos que la utilizan.

Existe el sistema de suministro en 480 voltios que alimenta a los motores de 460 voltios.
   
Existe el sistema de suministro en 13,800 voltios con equipos de utilización en 13,200 voltios.
Existe el sistema de suministro en 120 voltios con cargas con tensión nominal de 115 voltios.
            

• Segundo: Las normas de los equipos de utilización establecen que puedan operar  con variaciones de tensión del +/- 10%.
• Tercero: Las leyes establecen que las variaciones máximas de tensión en acometidas no pase del +/- 10%.

Con este conjunto de leyes y normas armonizadas, no es necesario obligar a los diseñadores de equipos a limitar la caída de tensión dentro de las instalaciones destinadas a utilizar la energía eléctrica.


Si tienen algún comentario o duda acerca de este u otros temas de instalaciones eléctricas no duden en contactarse con nosotros al correo arreguíningenieria@prodigy.net.mx o al teléfono 01800 839 3514.

TORMENTAS ELÉCTRICAS; PESADILLA PARA LA ELECTRÓNICA

Frecuentemente les digo a mis estudiantes del Tecnológico que me fascinan las tormentas eléctricas.  Cuando veo sus caras de interrogación, les respondo:  ¡Porque me cae mucho trabajo!


Las descargas atmosféricas son la manifestación de una gran acumulación de cargas eléctricas entre las nubes y la tierra o entre nubes mismas, las cuales se descargan con la circulación de electrones a través del aire ocasionando el relámpago y el trueno.

Cuando esta descarga llega a nuestro edificio por las torres para antenas, postes con lámparas y cámaras o a las líneas aéreas de teléfono, cable o eléctricas, busca un camino para llegar a tierra. Si ese camino no está, viajará una parte de la energía por los cables hasta el interior de nuestras instalaciones buscando una buena conexión a tierra.  Oh sorpresa.. si las tenemos...en el SITE de comunicaciones.  La energía llega a destruir componentes electrónicos en su camino.
    
El trabajo que tenemos como consultores eléctricos es descifrar la maraña de instalaciones de voz, datos, radio comunicaciones, vídeos de seguridad, antenas, y ver su interacción con los cableados instalados en exteriores que traen sobre tensiones:  CATV, Electricidad, Telefonía, vídeo.
Adicionalmente, encontramos los sistemas de tierras de: Instalación eléctrica,  SITE de datos y  telefonía, sistemas pararrayos, los equipos especiales como tomógrafos y resonancias magnéticas, etc.

Lamentablemente muchas compañías vendedoras de material eléctrico han encontrado su mina de oro al comercializar material y equipo de tierras y pararrayos cada vez que los clientes tienen un problema eléctrico, vendiendo e instalando sistemas con propiedades que son casi mágicas, por las maravillas que platican sus vendedores. Esto lleva a la saturación de sistemas de tierra mal interconectados y coordinados entre sí.

La aplicación correcta de normas de instalación y diseño eléctrico NOM 001 SEDE, NMX 549, NFPA 780 y otras más nos dan la guía para COORDINAR las instalaciones de tierras y pararrayos a fin de minimizar los daños que, a nivel país, ocasionados por las tormentas eléctricas.

¿Nuestro producto?  Catálogo de conceptos con acciones concretas para coordinar o construir sistemas de tierras y pararrayos realmente eficaces.
Si desea la ejecución de dichas acciones. cuente con ello.


Si tiene dudas sobre este u otros temas de instalaciones eléctricas, no dude en llamarnos.
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¿BATAS ANTIESTÁTICAS EN MANTENIMIENTO ELÉCTRICO?

Recientemente me invitaron a participar en el peritaje interno de una empresa de manufactura de componentes electrónicos donde es política que todos sus empleados usen las batas antiestáticas a fin de evitar que las descargas por electricidad estática dañen los delicados componentes electrónicos de sus productos.

    

La polémica se centraba entre el departamento de seguridad ambiental y el departamento de mantenimiento, donde había ocurrido que los trabajos de mantenimiento eléctrico se realizaban con la bata antiestática puesta.
 
Por otra parte, el departamento de seguridad ambiental, responsable de las políticas de seguridad en el trabajo y cumplimiento normativo tenía la preocupación de que tan seguro era esa actividad bajo esas circunstancias. ¿Cual eran los riesgos reales?,
  

¿Se cumplían o violaban disposiciones legales?
  



Entre un mar de documentos legales y normas oficiales mexicanas, se puede encontrar que el uso de la bata antiestática no cumple con los lineamientos de la NFPA 70E.-  que establece:

a.    NFPA 70E  

2-3 Programa de seguridad eléctrica.

2-3.5 Elementos conductivos que se llevan vestidos: No se deberán vestir artículos conductivos de joyería y ropas (tales como: manillas de reloj, brazaletes, anillos, cadenas, collares, delantales metalizados, ropa con hilos conductivos, cascos metálicos, marcos metálicos de gafas sueltos), no se deberán llevar puestos cuando ellos puedan estar en peligro de contacto eléctrico con partes energizadas, a menos que esos elementos se hayan vuelto no conductivos al: cubrirlos, envolverlos, u otros medios aislantes.

y resulta que uno de los materiales que usa la bata antiestática es la fibra de carbón conductor.

Composición:           98.5 % Poliéster         1.5 % Nylon carbón

Conductividad:        10⁵ Mega Ohms @ 100 Volts +/- 1

Adicionalmente las normas STPS mencionan que se debe usar el equipo de protección personal adecuado a las labores específicas. En este caso el mantenimiento eléctrico está expuesto a choques eléctricos y arcos eléctricos.  La ropa ha llegado a ser muy especializada,  empezando por ser de fibras naturales como algodón prohibiendo las fibras sintéticas, con tratamienos químicos para certificarlas como "FR" (Flame Retardant) y llegando a estar certificada en la cantidad de calor que puede proteger en calorias / Centímetro cuadrado.

  

Si deseas conocer más acerca de este tema o te interesa un peritaje, consultoría, capacitación o suministro del equipo o programa de seguridad en mantenimiento eléctrico, no dudes en mandarnos un correo a arreguiningenieria@prodigy.net.mx o llamar a nuestros teléfonos 614 4272901, lada sin costo: 01-800- 839-3514

¿REGULADORES O FUENTES ININTERRUMPIBLES?

Ante los aumentos en los disturbios en las redes eléctricas del suministrador, los usuarios de la energía eléctrica han encontrado cada vez más difícil y costoso proteger sus equipos de los daños ocasionados por los mismos o simplemente los paros de producción.
  
El dilema que presentan los administradores es que equipos proteger y el costo que implica.  Normalmente recibimos solicitudes de clientes que piden que "Toda la planta quede respaldada" .

Cuando escuchamos esa petición, nos preparamos para "educar a nuestro cliente" ya que trabajar en una cotización de un sistema ininterrumpible de varias decenas de kW en la mayoría de los casos es inútil, el cliente simplemente no cuenta con un presupuesto para un sistema de esa magnitud ya que son sumamente costosos y requieren espacios que muchas plantas no tienen disponible.


Iniciamos la consultoría con las siguientes preguntas, aclarando que la mayoría de nuestros clientes se alimentan en media tensión.

¿Que tipo de disturbios, en el suministro eléctrico, se presentan en tu instalación?
Las respuestas más comunes son:

• Apagones de 10 segundos de duración
• Apagones de más de media hora de duración
• Baja de voltaje transitorio
• Baja de voltaje de varias horas de duracíón
• Pérdida de una fase en la acometida de media tensión.

¿Cuales equipos son los que presentan problemas ante los disturbios?
Las respuestas más comunes son:

• Site de comunicaciones
• Equipo de diagnóstico médico
• circuitos críticos en lugares de atención a la salud

De aquí tenemos muchas opciones de marcas y modelos de equipos que pueden ayudarnos a mantener la calidad de la energía. a los equipos importantes o de uso crítico de nuestros clientes. Podemos generalizar en dos tipos:

• Fuente ininterrumpible conocida como UPS (Uninterrumpible Power Source) o "No Break"cuyo costo depende de la potencia requerida en WATTS  y tiempo de duración en minutos del respaldo deseado. Cuenta con una gran ventaja.. La carga o equipo alimentado no sufre corte alguno en el suministro de energía.  En otras palabras "ni cuenta se da que hubo corte o disturbio".

• Regulador.- Cuya función es mantener la tensión del equipo protegido entre +/- 5% de la tensión nominal.  El regulador no puede mantener la energía en caso de bajas transitorias o permanentes de tensión. Por lo que su uso no es recomendado en equipos de cómputo o maquinaria que depende de un procesador electrónico que se desprograme o reinicie ante falta de energía.  

El mantener la tensión dentro de los límites establecidos hace que los motores mantengan la máxima eficiencia, por loque otra beneficio de usar reguladores el el ahorro de energía.

Cada caso y cliente es particular...por lo que es recomendable que cada instalación sea analizada por uno de nuestros ingenieros y, en estrecha comunicación con el personal responsable de la operación de sus equipos críticos, podamos proponer el mejor equipo para mejorar la calidad de la energía.

Contáctenos:  Atendemos a todo México.   Arreguín Ingeniería   (614) 417-8777 y  (614) 4195282  Lada sin costo:  01800 839-3514