Electricidad (III). Instrumentación Analógica

En los buques, comúnmente se utiliza la instrumentación analógica por varios motivos:

• Fiabilidad de funcionamiento.
• La instrumentación analógica, es más visual y de fácil interpretación (mediante una determinada posición de una aguja sobre una escala), que la interpretación de una cifra numérica en un equipo digital.

El principio de funcionamiento de este tipo de instrumentos viene dado por el tipo de corriente que utilizan para la medición, si es CA o CC.

Artículo patrocinado por Grupo Elektra

1. Sistema Ferromagnético para Medir en Corriente Alterna

Estos instrumentos, están compuestos por una bobina por la que se hace circular la corriente a medir. En el centro, hay un hierro fijo y un hierro móvil conectado al eje y aguja del instrumento. El conjunto se mueve por el efecto producido por el campo magnético entre ambos hierros, y el arco depende de la corriente que circule por la bobina. Este sistema, es utilizado para la medición de tensiones, entre 15 y 100 Hz, mide el valor eficaz de la corriente alterna, no sirviendo para medir corrientes CA rectificadas sin filtrar.

Galvanómetro de bobina móvil

2. Sistema Magnetoeléctrico para Medir en Corriente Continua

El indicador magnetoeléctrico está compuesto por un imán central permanente, rodeado por una carcasa magnética que garantiza la insensibilidad al campo magnético exterior. En el interior, se sitúa una bobina móvil a la que se fija la aguja. Dos muelles espirales crean el par antagónico para situarla en el 0 de la escala. Este sistema se utiliza para la medición de corrientes y tensiones CC, midiendo valores promedio.

3. Instrumentos de Medición

Los instrumentos de medición, son instalados en la parte frontal de los cuadros eléctricos de abordo. En función del tipo de cuadro, las sociedades de clasificación exigen un mínimo de instrumentos diferentes que deben contener:

• Cuadros en generadores, contendrán como mínimo:
  • Voltímetro
  • Amperímetro
  • Kilovatímetro
  • Frecuencímetro

En caso de que los generadores puedan trabajar en paralelo con otros generadores, se deben instalar al menos los siguientes instrumentos de sincronización:

• Doble voltímetro.
• Doble frecuencímetro.
• Dos instrumentos de sincronización. No necesariamente tienen que ser el mismo, pues valdría con un sincronizador de agujas y un juego de lámparas de sincronización, por ejemplo.

Los cuadros eléctricos de cabecera de los subsistemas de distribución deben disponer de los siguientes instrumentos de medida:

• Un voltímetro
• Medidor del nivel de aislamiento del sistema de distribución.

A nivel constructivo, las sociedades de clasificación, también exigen las escalas con que deben estar construidas los equipos, distinguiéndose entre:

• Voltímetros: Fondo de escala del 120% de la tensión nominal del circuito. Debe tener claramente indicado el valor de la tensión nominal.
• Amperímetros: Fondo de escala del 130% de la intensidad nominal del circuito. Debe tener claramente indicado el valor normal de plena carga.
• Kilovatímetros: Fondo de escala del 120% de la potencia nominal. Los kilovatímetros de los generadores deben poder medir hasta un -15% de potencia inversa.
• Frecuencímetros: Deben ser capaces de medir una desviación del ±5 Hz de la frecuencia nominal.

Atendiendo a todos estos criterios, tomaremos como ejemplo la empresa SACI, uno de los fabricantes con gama de instrumentación analógica específica para el sector naval y con certificación expedida por DNV y BV, con su catálogo explicaremos las características constructivas de estos elementos:

3.1 Voltímetro

Conociendo la tensión de la red, su valor final de escala será como mínimo el 1,2 de dicha tensión y esta se marcará con raya roja. En el caso de ir conectando a trafos de tensión el final de escala será como mínimo el 1,2 del valor del primario de dicho transformador y este se marcará con raya roja.

3.2 Amperímetro

Su valor final de escala será, como mínimo, el 1,2 de la intensidad nominal del alternador, que se marcará con raya roja. La relación de los transformadores de intensidad, será lo más justo posible a la intensidad nominal del alternador.

3.3 Vatímetro

Su escala tendrá un valor final comprendido entre 0,6 y 1,2 de Un x In x √ 3.

Siendo:

• Un: la tensión nominal o la primaria del transformador de tensión,
• In: la intensidad primaria del transformador elegido.

El valor de los KW del alternador se marca con raya roja y en cualquier caso su valor final de escala debe sobrepasar el 20% de este valor, lo que equivale a decir que el valor final será aproximadamente igual a sus KVA. En alternadores que van sincronizados con otros, el vatímetro se hará con una escala de inversión a la izquierda del cero cuyo valor debe ser el 15% del final de escala. En todos los casos el vatímetro será trifásico desequilibrado de 3 hilos

3.4 Relé de Inversión de Potencia

El valor de ajuste será el valor en KW del alternador (coincidirá con la raya roja del vatímetro) y su valor no puede ser menor de 0,6 x Un x In x √ 3.
La regulación es del 2 al 15% de dicha potencia. Es preciso conocer los valores de intensidad y tensión de los primarios y secundarios de los transformadores. Se fabricará con un de retardo de 5 s

3.5 Relé de Máxima Intensidad

Puede ser conectado a cualquier transformador de intensidad x/5 A, pero es necesario conocer la tensión auxiliar disponible.

3.6 Relé de Sincronización

Como elemento auxiliar de sincronización tan solo hay que cuidar la correcta selección y polaridad de las tensiones de alimentación. La amplitud de los parámetros de fase y tiempo que se elijan dependerán del grado de sensibilidad de respuesta a las regulaciones de velocidad y tensión de los alternadores y al valor que el grupo permita.

3.7 Indicador de Aislamiento de Barras

El instrumento debe ser alimentado directamente por las tres fases a través del conmutador y análisis de fuga, y nunca a los secundarios de los transformadores de tensión. Se indicará la tensión de la red y la alimentación auxiliar disponible del circuito de alarma. Este instrumento nunca puede colocarse conectado a redes trifásicas con neutro conectado a tierra.

4. Grupo Elektra

Grupo Elektra es especialista en el suministro de material eléctrico en una gran variedad de productos de primeras marcas, siendo capaz de aportar soluciones para el sector naval, náutico e industria portuaria, además de ofrecer asesoramiento en muchos otros ámbitos como seguridad industrial, cuadros eléctricos, iluminación, Media Tensión, entre otros. Nuestro colaborador también ofrece la solución técnico-económica de producto más adecuada atendiendo al conocimiento técnico del producto, conocimiento normativo naval y conocimiento compartido entre clientes, siendo pues, un único proveedor eléctrico para un gran número de soluciones.

Otros Artículos del Grupo Elektra:

• Clavijas y Enchufes en el Sector Naval
• Torretas Inteligentes para Puertos Deportivos
• Baterías para el Naval
• Elementos de Canalización Eléctrica para el Naval

Artículo patrocinado por Grupo Elektra