Analizador de redes eléctricas

Uso y aplicación de los analizadores de redes eléctricas

El analizador de redes es una herramienta básica para un auditor o técnico eléctrico que desee ejecutar un plan de medidas para un estudio energético completo de una instalación o proceso.

Estos equipos pueden ser fijos o portátiles, y permiten tomar medidas de energía, potencia y calidad de señal en máquinas eléctricas, subsistemas aislados, o bien, de la red completa.

¿Para qué sirve un analizador de redes?

Un analizador de redes eléctricas, también denominados registradores de red,  en una herramienta indispensable  como soporte los siguientes análisis:

  • Estudios de carga – permite verificar la capacidad de la red eléctrico antes de agregar nuevas cargas, o bien, para ajustar la potencia de su suministro. Posibilita también conocer el factor de utilización de un equipo o subsistema.
  • Evaluaciones de energía – posibilita conocer el consumo de energía antes y después de realizar mejoras en su instalación, para medir y verificar el ahorro de energía obtenido.
  • Mediciones de armónicas – permite descubrir problemas con las armónicas que pueden causar daños o perturbar a equipos críticos.
  • Captura de sucesos de voltaje – monitorice la existencia de huecos de voltaje y sobretensiones que causan restablecimientos espurios o activación inexplicada de disyuntores.

Manejo de los analizadores de redes

Es aconsejable que el profesional que maneje estos equipos tenga la capacitación adecuada y el conocimiento del procedimiento de seguridad a aplicar en instalaciones eléctricas.

Los pasos a seguir en el manejo de un analizador de redes eléctricas son:

  1. Verificar los sistemas de seguridad
  2. Preparar el equipo de medida
  3. Configurar el equipo (topología de la red , fecha y frecuencia de media)
  4. Establecer la conexión del equipo empezando por este orden: puesta a tierra, pinzas de tensión y sondas amperimétricas
  5. Encendido del analizador y comprobación de la señal
  6. Iniciar el registro de las medidas (diarias, semanales, mensuales)
  7. Desconexión del equipo y descarga de datos

La gran mayoría de fabricantes de estos equipos ponen a disposición de los usuarios el software para la descarga y con capacidades para el procesamiento de los datos obtenidos y la presentación de informes.

Riesgos laborales

El riesgo inherente en el manejo de estos equipos y su conexión a la red está en la electrocución. En todo momento, deberá observarse con cuidado las normas de seguridad relativas a redes eléctricas y emplear EPI (Equipos Protección Individual) adecuados a la normativa.

Dichos equipos de protección básica aplicables en el manejo de analizadores de redes portátiles son:

  • Botas aislantes
  • Guantes de protección dieléctricos y cubreguantes (al menos clase 00)
  • Casco de seguridad para electricistas
  • Gafas de protección y/o, preferentemente, pantalla adherida al casco.
  • Detector de tensión en el caso de que sea factible trabajar desconectado a la red

La ropa deberá ser preferiblemente de algodón sin ningún componentes de metal y con mangas largas para evitar riesgo de arco eléctrico.

Por tanto, siempre que sea posible, se realizará la medida sin tensión, aunque existen equipos que no se pueden apagar o cuyo rearme es costoso por lo que a veces no queda más remedio que conectar el equipo con carga.

Certificado de calibración medida

Todo equipo analizador de redes deberá tener el certificado de calibración emitido por una entidad acreditada (ENAC) que permita dar veracidad a las medidas realizadas.

La calibración del analizador de redes es indispensable para aseverar que el instrumentos es fiable y presentan una buena repetibilidad. Por ello, se recomienda revisar estos equipos y renovar el certificado anualmente.

Casos prácticos

A continuación, se ilustra el resultado de las medidas realizadas con un analizador Fluke 1735 sobre un equipo industrial monitorizado durante una mañana (3 horas). El registrador se configuró para almacenar un registro por minuto.

Estudio de carga

Se acompaña un gráfico con la evolución temporal de la potencia activa y reactiva del equipo:

Análisis carga

El equipo tiene una potencia base de 15 kW conectado a la red trifásica (3 x 400V). Se observa un pico de carga entre las 10:00 y las 10:40 que alcanza el doble de potencia. Adicionalmente, se registran incrementos de aproximadamente 5 kW en pequeños ciclos simétricos que duran entre tres a cuatro minutos.

A tenor del gráfico, la carga analizada es no lineal, por su repetitividad cíclica, lo cual presupone que tendrá una distorsión en la calidad de la señal eléctrica.

El consumo energético total fue de 55 kWh, lo cual supuso un coste de 2€/h según la tarifa de acceso del suministro.

Análisis del factor de potencia

Por otro lado, las medidas del factor de potencia en el tiempo indican que el equipo contribuye directamente a la penalización en la factura eléctrica por este concepto al situarse por debajo de 0,95 (para más información, véase este artículo del blog).

Factor de potencia

Equilibrado de fases

En este otro caso de prueba, verificamos si las fases están equilibradas en términos de intensidad y tensión, respectivamente:

En conclusión, la fase 1 se encuentra algo menos sobrecargada, mientras que la fase 2 presenta un valor de voltaje un 4% superior. El perfil de la curva de tensión para las fases 2 y 3 es muy similar, en cambio, la fase 1 es diferente.

Calidad de señal

El análisis de los armónicos permitirá valorar el impacto de la calidad en el rendimiento de los equipos.

La intensidad en la fase 2 es la que mayor distorsión armónica presenta, cuyo gráfico es el que se acompaña:

Análisis de armónicos

La gráfica anterior indica la presencia de un quinto y séptimo armónico en la intensidad de la fase 2.

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