COLEGIO DE INGENIEROS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS DE PICHINCHA
edición
29 HASTA DICIEMBRE
2014
LA NUEVA TV- Evolución y Cambios Obligatorios en el Modelo de Negocio y Regulación para el Broadcaster -Ing. Paul O. Rojas VargasElectricidad en el transporte, el paso adecuado para cambio real en la matriz energética del país -Ing. Alecksey MosqueraControl de Emergencia en Tiempo Real ante Problemas de Estabilidad Transitoria en Sistemas Eléctricos de Potencia -Ing. Diego Echeverría , Dr. Ing. Jaime Cepeda, Ing. Gabriel Argüello-
electricidad y telecomunicaciones
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Revista CIEEPI Nº 29 Año 14- Nº 29 Consejo Editorial | Ing. Andrés Oquendo Ing. Carlos Maldonado Ing. Santiago Córdova
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Jhonny Roque 22 Ing. Protección Integral Contra
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Sobretensiones
EDITORIAL
Rayos y
Ing. Andrés Oquendo
Spruyt y Dr. Stefaan Vanhastel 28 Paul Los números lo indican: la Vectorización
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Ing. Paul O. Rojas Vargas LA NUEVA TV- Evolución y Cambios Obligatorios en el Modelo de Negocio y Regulación para el Broadcaster.
Alecksey Mosquera 12 Ing. Electricidad en el transporte,
el paso adecuado para cambio real en la matriz energética del país
Pep Soler 18 Ing. Problemas hasta ahora no resueltos en
las instalaciones eléctricas ecuatorianas: “Pérdida o mala calidad de las tierras” y “Aumento de la tensión nominal de red”.
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2.0 hace G.fast más rápido
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Ing. Diego Echeverría , Dr. Ing. Jaime Cepeda, Ing. Gabriel Argüello Control de Emergencia en Tiempo Real ante Problemas de Estabilidad Transitoria en Sistemas Eléctricos de Potencia
39 Nuestro Accionar 44 Marco Jassen
Implementando una Real Red Inteligente
47 Markus Jäger
Exactitud Portátil
Esta es una publicación del Colegio de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos de Pichincha -CIEEPI Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial sin permiso. Revista CIEEPI no se hace responsable por el contenido, opiniones, prácticas o cómo se utilice la información aquí publicada. Todos los materiales presentados, incluyendo logos y textos, se supone que son propiedad del proveedor y revista CIEEPI.
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Editorial
POR ING. ANDRÉS OQUENDO
el Desarrollo de las Telecomunicaciones), lo cual permitiría alcanzar el propósito del Gobierno en este campo, desarrollando las comunidades con menos acceso a nuevas tecnologías de comunicación, sin afectar intereses particulares y disminuyendo las utilidades de estas empresas, para generar desarrollo en el área. Propusimos que con un análisis técnico apropiado, para lo cual los Colegios de Ingenieros estamos prestos, se encuentren mejores alternativas a las de quitarle parte de las legítimas utilidades de un sector, para favorecer a quienes justamente lo necesitan más. La cuestionada discusión entre lo legítimo y lo justo, para evitarlo, propusimos alternativas tales como que a los beneficiarios del Bono de la Dignidad en donde está previamente estudiado que del bono se gastan mensualmente aproximadamente $10,00 en minutos de prepago y la mayoría lo hace con la empresa que gana mayores utilidades, se les debería entregar de forma mensual, como parte de este bono, $5,00 que negociados de forma directa entre el Gobierno con la CNT equivalgan a $ 10,00 en minutos de telefonía celular, es decir más minutos a un menor precio. A pesar de que la misión del Colegio es eminentemente técnica, este gremio, como parte y a beneficio de la sociedad, manifestó su pleno interés en aportar en el desarrollo de un plan viable en el ámbito de las telecomunicaciones y en todas sus competencias, sobre la comunidad donde existe una situación preocupante; la mayor parte de los usuarios de telefonía celular utilizan minutos de prepago, cuyo valor es el de mayor costo por minuto, contradictoriamente este es el plan que la mayoría de las personas más necesitadas y con menos recursos usa y el que más utilidad genera a estas empresas. Ahora, refiriéndome al tema de los profesionales de ese sector, lo cual no fue comentado en el comunicado al que me he referido en este artículo, no le hace nada bien a los ingenieros tener como referencia los bajos sueldos que pagan estas empresas privadas a nuestros profesionales, ya que distorsionan los ingresos justos que deben tener, acorde con el esfuerzo en su formación. No faltarán empresas que sin tener este nivel de utilidades, tomen como referencia estos irreales sueldos para aplicarlos en sus contrataciones.
Presidente del Colegio de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos de Pichincha-CIEEPI
E
stimados colegas y amigos, a finales de agosto el Colegio emitió un comunicado de prensa, por medio del cual dio su opinión respecto al tema relacionado con las altas utilidades de las empresas operadoras de telefonía móvil. El propósito del mismo no era comentar sobre algo que ya era bastante conocido por todos, sino más bien advertir que con el incremento diario de la demanda por los servicios de voz y datos por parte de la comunidad, estas utilidades, ante la vista atónita de todos los ciudadanos, seguirán aumentando y no disminuyendo, a montos verdaderamente sorprendentes en un país con tantas necesidades. Mencionamos que la tecnología nos permite ser eficientes y quien hace las apropiadas inversiones en ello reduce sustancialmente sus costos, obteniendo una ventaja competitiva ante quien no lo hace, permitiéndole ofrecer bienes o servicios más baratos y de mejor calidad. Esta fórmula no es ajena a las telecomunicaciones, y es por eso que en todo el mundo las tarifas telefónicas móviles están en permanente reducción, algo que en Ecuador no ocurre, ya que paradójicamente las tarifas se mantienen, posiblemente porque reducirlas podría afectar a empresas ineficientes, lo cual favorece altamente a las empresas con mayor efectividad, no solo porque ganan más mercado por la mejora en sus servicios y sus costos cada vez son menores, sino también porque al mantenerse las tarifas sin reducción, las utilidades de estas empresas cada vez serán mayores, sin ningún beneficio para los usuarios. Ante esto, solicitamos al Gobierno, ya que los contratos de concesión así lo permiten, realizar una revisión de las tarifas de voz, mensajes y datos, con la intención de encontrar una solución más favorable para todos los usuarios. A pesar de que en ese momento no lo propusimos, tomando en consideración las razones antes expuestas, también podría aumentarse el porcentaje que actualmente es del 1% de las ventas al Fodetel (Fondo para
Quienes han aceptado esta política de pago no están plenamente conscientes de que ellos no son socios de estas empresas como para depender en tal medida de las ganancias que obtengan, que tal si las tarifas son revisadas como lo hemos propuesto y las ganancias que perciban sean más acordes con la realidad del país, los profesionales que laboran en estas empresas están compartiendo el riesgo de la misma, creo que es suficiente con la dedicación que les brindan ante la exigencia de estas empresas. Por este motivo, es que estamos de acuerdo con el pronunciamiento gubernamental de revisar los salarios que se apliquen en el sector y ojalá, el Colegio sea llamado a ser parte de la comisión encargada de hacerlo, pues nosotros, en especial la comisión encargada del Ejercicio Profesional, ya ha venido trabajando en la actualización de estos aranceles, de tal manera que trabajando en conjunto, Gobierno y Colegios Profesionales, obtengamos las nuevas tarifas salariales para el sector. Qué bien le haría al sector disponer de tablas salariales justas y reales que sean tomadas como referencia, este es uno de los objetivos que nos propusimos en nuestra gestión, pues con gran pena y desilusión permanentemente encontramos ejemplos que atentan económicamente al desempeño de esta profesión, situaciones que se presentan en complicidad de nuestros mismos compañeros al no valorar adecuadamente sus capacidades. Lamentablemente, la falta de emprendimiento de los ingenieros del sector, cuya misión debería ser la de generar empleo más no la de disputarse los disponibles, nos ha llevado a esta situación, este acometido es un paso inicial para mejorar en este aspecto, luego fomentaremos decididamente la iniciativa hacia el emprendimiento, partiendo desde los propios estudiantes hasta los profesionales, para que en su mente se preparen ideas innovadoras y en su corazón se establezca el coraje para la defensa y desarrollo de las mismas, tema que trataremos en el próximo editorial. Ing. Andrés Oquendo V. Presidente Colegio de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos de Pichincha-CIEEPI Periodo 2014-2016
LA NUEVA TV- Evolución y Cambios Obligatorios en el Modelo de Negocio y Regulación para el Broadcaster Autor: Ing. Paul O. Rojas Vargas E-mail: paul.rojas@advicom.ec
Introducción:
P
eter Drucker, uno de los padres de la administración moderna, en uno de sus libros, describe una frase que siempre ha marcado mi vida profesional, “El futuro que ya pasó”. Entender esto, lleva a suponer que hay que estar atento a los signos, cambios, decisiones, tendencias e innovaciones.
Años atrás se ha hablaba del concepto de “Rich Media” que era un medio que podía ser usado por varias plataformas y tecnologías para enviar mensajes e información, eso ahora es una realidad. Con la convergencia tecnológica, el uso de nuevas técnicas modulación digitales y compresión, además del uso de las herramientas de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) provocaron conexiones permanentes y de alta velocidad (Banda Ancha) que actualmente son desplegadas por medio de fibra óptica a las casas (FTTH) que permita el suministro combinado de múltiples servicios simultáneos. Estos cambios han sido notorios para el consumidor, principalmente por la masificación de dispositivos móviles y teléfonos inteligentes (Smartphones), sin embargo el usuario demanda mayor velocidad e información. La red Internet ha sido la respuesta a ese pedido y es así como se han levantado varias empresas que marcan e influyen a las nuevas generaciones, las cuales desean estar siempre conectados e informados donde y cuando quieran, cambiando la formar de comunicarse y encontrando en las Redes Sociales una respuesta a esta necesidad. Las actuales generaciones de jóvenes denominadas “Generación Millenium” y “Generación Z”, son considerados como “Nativos Digitales” siendo ellos los que marcan ahora la tendencia de cómo se ve y se escuchan los contenidos audiovisuales que se transmitían por medios y redes Televisivas tradicionales las cuales no han sufrido cambios o evoluciones tecnológicas significativas en los últimos 50 años hasta la TDT. Situación contraria a lo que ha ocurrido en el sector de la Telecomunicaciones y más especificadamente en el mercado de los Móviles Celulares ahora orientados al negocio de la conectividad. Hace 6 años en nuestro país se valorizó las concesiones para la renovación del Contrato de Concesión de Frecuencias de las bandas celulares a las operadoras móviles, en donde el principal servicio móvil era tráfico telefónico y en menor importancia al tráfico de datos, ahora son más importante los “Megas” en los planes celulares que el tráfico de voz, ya que esto significa mayor retorno y utilidad a las operadoras.
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Estos continuos cambios de tipos de servicios, tecnología, sumado a las continuas inversiones que han hecho las operadoras tanto fijas como móviles en sus redes, así como tener el amparo de la parte regulatoria con una Ley Especial de Telecomunicaciones Reformada con su Reglamento General, que a pesar que no es la más óptima, es más moderna y flexible que la Ley de Radiodifusión y Televisión, ha facilitado e incentivado que existan permanentes inversiones en empresas Privadas y Públicas de Telecomunicaciones, modernizando sus modelos de negocios a los diferentes tipos de servicios que proveen. Con el despliegue de redes globales de nueva generación y convergentes que usan el Protocolo IP para el transporte de información o datos en sus redes, se ha redefinido la Televisión y a los medios de comunicación. Cada día se ve dispositivos que usan la Banda Ancha alcanzando velocidades que permiten la entrega de video y audio en alta calidad adaptándose al comportamiento de los consumidores y permitiendo el ingreso de nuevos actores y/o jugadores en el sector e industria. El protocolo y las redes IP están impulsando la transformación de: las redes de distribución, la asignación de espectro, la cadena de valor y los modelos de negocios en la Industria y por supuesto a las Estaciones Televisivas o Broadcasters les llegó el turno, siendo en la actualidad la renovación de su tecnología de transmisión al aire por el despliegue e implementación de la Televisión Digital Terrestre o TDT.
Modelo de Negocio y Cadena de Valor en TV Abierta Tradicional Desde el año 2010 que se adoptó el estándar ISDB-T Japonés con las innovaciones tecnológicas desarrolladas por Brasil (ISDB-Tb o ISDB-T Internacional). Las estaciones televisivas han buscado un norte: cómo asumir este reto importante que les llega luego más de 50 años sin tener cambios tecnológicos significativos en sus sistemas de transmisión al aire, con redes que tienen equipamiento que promedian 25 años de antigüedad. En los estudios han existido cambios periódicos de tecnologías con el fin de mejorar los formatos de calidad de video. El modelo de negocio tradicional de la TV Abierta, ha sido basado por los ingresos generados de la publicidad emitida al aire y comercializado por la Industria Publicitaria. Las Cadenas Televisivas se concentran en producir sus contenidos, compra de contenido para armar una grilla o parrilla fija de
programación para ser difundida a través de sus sistemas de transmisión a una audiencia y lograr la más alta sintonía (rating). La promulgación de la Ley Orgánica de Comunicación (LOC) en el 2013 ha cambiado el concepto incidiendo en la necesidad de un urgente cambio en el modelo de negocio y dar más peso e importancia a elementos que no eran antes altamente considerados como; producción y distribución de contenidos nacionales. En relación a la Cadena de Valor señalada en la Fig.1, las áreas de Distribución y Difusión están en proceso de cambio debido a la introducción de la TDT. Las otras áreas han estado en evolución permanente a lo largo del tiempo. Para el caso de la Tv Abierta y Gratuita, se debe considerar que existen concesiones para los privados y comunitarios así como autorizaciones para las entidades públicas, por lo que en este artículo nos concentraremos en el caso de los concesionarios Privados y su modelo de negocio, siendo los actores de éste sector indicados en la Fig. 2.
Contribución
Creación
Pre-producción Proproducción post-producción
Desarrollo
Difusión
Industria de Equipos de Recepción
Redes de Televisión Abierta
Productores de Contenido
Adaptación y Empaquetamiento
Distribución
Televidentes Pasivos
Anunciantes
Industria de Transmisión Fig 1. Cadena de Valor TV Abierta Tradicional
Fig 2. Actores involucrados en el modelo de negocio TV Abierta Tradicional
EL MERCADO DE LA ACTUAL TELEVISIÓN
Proveedores de canales de TV pago
Empresas de TV Pago
Mercado de audiencia
Mercado de contenido
Transmisión gratuita Empresas de TV Abierta
Televidentes
Pago por emisiòn de publicidad
Industria Publicitaria Empresas anunciantes de publicidad “Marcas” Fig. 3. Mercado de la Actual Televisión
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Modelo de Negocio y Cadena de Valor en TDT
un nuevo Broadcaster que usa las innovaciones de Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en su giro de negocio incorporando nuevas áreas como Networking, Redes IP, Tecnología de la Información-TI y Software, de ésta forma generar nuevos tipos de contenidos competitivos y atractivos en HD, 4K y 8K, realizando alianzas estratégicas con Productores de Contenido Independientes y hacer la distribución adecuada de servicios digitales con despliegue de infraestructura de Red propia y a través de las Telco.
Con la introducción de la TDT, esa cadena de valor debe ser cambiada, y acorde a la información de Ministerio de Comunicaciones de Brasil, el Televidente ahora ya es llamado usuario y pasa de ser pasivo a activo. Sin embargo, esta cadena de valor y modelo de negocios de la TDT, debe ser complementado con un nuevo concepto; la influencia y apostar por el uso de Multiplataformas, es decir, lo que se denomina “TV everywhere”, que no es más que la distribución de los contenidos por todas las plataformas y medios disponibles, tales como WEB TV, Internet Streaming, IPTV, OTT, Redes Móviles LTE, es decir usar las capacidades de conectividad de las redes de telecomunicaciones, y en este mundo puede el Broadcaster ya cobrar por su contenido.
Para hablar de los nuevos modelos de televisión producto de la convergencia entre TI y los mercados de televisión, se debe empezar a explorar nuevos conceptos, terminologías y tecnologías que ofrecen las capacidades de los servicios de Big Data y Cloud Computing, que son cada vez más comunes para el mercado de Broadcaster donde lo que manda es el Contenido. El utilizar el software como servicio, los flujos de trabajo de colaboración o MAM (Media Asset Management: gestión de activos multimedia) en la nube, provocan que el tema de Big Data se relacione cada vez más en el día a día en mundo de la Nueva TV.
Debido a esto, la forma de operar y hacer negocios del Broadcaster tradicional está llegando a su fin con su antiguo modelo Productor/Broadcaster con infraestructura propia disociada de los cambios tecnológicos de la Industria de Telecomunicaciones, para dar paso a
Proveedores de Chipsets para Set Top Box
Industria de equipos de recepción
Proveedores de Software
Proveedores de middleware Televidentes Proveedores herramientas para desarrollo de aplicativos Ginga
Desarrollo de aplicaciones interactivas multiplataforma
Software para equipos de transmisión
Productores de contenido
Industria de Transmisión
Proveedores de canal de retorno Fig. 4. Cadena de Valor de TV Digital Interactiva
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Activos
Anunciantes
Redes de Televisión Abierta
La Nueva TV Hoy en día, en el mundo de la Nueva TV, se puede generar una gran cantidad de datos dentro de cualquier producto audiovisual, gracias a esta capacidad cada vez mayor para crear Metadatos, el análisis comparativo de esta información o de datos grandes, se convierte en un paso muy importante dentro del modelo de negocio del nuevo Broadcaster. Las nuevas plataformas para ver contenidos audiovisuales hacen que se esté replanteando el significado de la palabra Televisión, ya que cualquier modo de ver imágenes en movimiento a distancia debería considerarse como Televisión sumado a las diferentes tipos de plataformas y medios convergentes por donde viajan éstos contenidos. Debido a lo anterior, existe la necesidad de redefinir qué es Televisión, para poder buscar rápidamente un nuevo modelo de negocio, ya que el problema es que en esta era digital, la gente encontrará la manera de conseguir en el Internet el contenido que desean, donde y cuando quieran, así como de una manera rápida y con interactividad, a diferencia de la TDT que tarda mucho en recibir y abrir algún dato de interactividad con el Middleware Ginga y peor si no tiene camino de retorno, por lo que la batalla de la TDT puede estar perdida antes de empezar. Para que todo esto pueda convertirse en realidad los Broadcaster ecuatorianos deberán tener pronto una nueva Ley de Telecomunicaciones que promuevan la neutralidad tecnológica y de red, que no se restrinjan los servicios, pero que se dé también oportunidad equitativa a los Broadcaster de buscar y tener un modelo de negocio adecuado que permita con esto un crecimiento sostenido y rentabilidad, ya que lo de lo contrario es muy difícil que con un mercado pequeño de publicidad puedan hacer la inversiones para el despliegue de red TV Digital y cumplir con la fecha dispuesta por el CONATEL para el apagón analógico en el 2018. La compartición de infraestructura entre Broadcasters para el despliegue de la TDT en el Ecuador y autorizaciones para que se les permita la operación de estaciones con DualCast y/o nuevas concesiones para SimulCast con largo tiempo de vigencia, ya que las actuales son de 1 año, además de impulsar la regionalización de contenidos e implementación rápida de Gapfillers, así como permitir emitir contenidos diferenciados de su programación analógica, y que los nuevos concesionarios puedan implementar redes en TDT directamente sin que tengan que instalar sistemas analógicos temporales, serán factores fundamentales de ser analizados urgentemente por el Organismo Regulador para agilitar el despliegue y sean catalizadores para encender la chispa de inversión acelerada de la Tv Digital y así evitar más barreras de entrada, en un sector que no posee el mercado e ingresos como si los tiene las operadoras móviles celulares y las Telcos.
A todo esto se suma la gran confusión que tienen ahora los Televidentes, ya que se confunde el HD con la TDT. Este problema se da por el gran impulso que la regulación le ha dado para autorizar el despliegue de redes TV Paga ya sea por CableTV o DTH. Mientras más receptores o TV con sintonizador TDT integrado tengan los televidentes, será una barrera menos para estar listo para el apagón analógico, situación que se debe empezar a socializar y publicitar por todos los actores e involucrados en el sector de la TV Abierta. Si la TDT se demora tanto que cuando finalmente termine despliegue ya ni siquiera será importante y para entonces la Internet y plataformas over-the-top (OTT) como: Hulu, HBO GO, Netflix, Amazon o Google Play Movies estarán consolidadas. Adicionalmente, las plataformas como las Smart TV podrían dejar pronto a la TDT como una tecnología obsoleta, ya que ahora el televidente es selectivo en el contenido, lugar y tiempo en lo que desea ver, por lo que la respuesta de los Broadcaster a esto debe ser la Multiplataforma y Multipantallas y Multiservicios. Adicionalmente, sobrevivir sólo con los ingresos productos de la publicidad es complicado en un sector de TV Abierta que está en clara desventaja frente a la continua y creciente penetración de la TV Paga, por lo que hay que preguntarse quién debe financiar los contenidos de la TV Abierta. Hoy por hoy estamos en un ambiente de incertidumbre de los futuros ingresos, así como regulatoria por autorizaciones temporales de frecuencias.
Conclusión: La TDT no es la digitalización de la TV Analógica es otro negocio, y para que lo sea se debe establecer nuevos modelos de negocios rentables, manteniendo el espíritu de que esta televisión debe ser gratuita, apoyando a los proyectos de TeleEducación y TeleSalud, por lo que no puede y no debe llegar tarde. El negocio de la Televisión Abierta y Gratuita seguirá siendo sustentable en la medida en que los actuales y nuevos concesionarios apuesten al Broadcasting de sus contenidos hacia a una nueva audiencia que usa tabletas, computadoras y dispositivos móviles en cualquier parte. Debido a ésta evolución, los pasos que debe tomar la Nueva TV es ser una televisión social e interactiva, multiplataforma, multiservicios y multidispositivo, con un alto grado de uso de las TIC como herramienta de trabajo diario y con una estrategia orientada a multimercados y multiprogramación, dejando a un lado el concepto de horario y programación rígida establecida, orientándola a temáticas. Broadcaster, bienvenidos al nuevo mundo de las multipantallas, de las innovaciones tecnológicas y de nuevos negocios. Bienvenidos a la “La Nueva Tv”.
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Electricidad en el transporte, el paso adecuado para Cambio Real en la Matriz Energética del país Autor: Ing. Alecksey Mosquera Ex Ministro de Electricidad y Energías Renovables
Transporte sobre Rieles 1.- Introducción
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l ser humano desde que comienza su existencia necesita movilizarse, sea para propósitos de recolección de alimentos, cacería, etc.; en este continuo movimiento fueron creciendo las sociedades y cada vez las necesidades de movimiento de los seres humanos aumentaron. La necesidad incesante del ser humano por relacionarse le obliga a comerciar y a relacionarse. En este camino se desarrollaron los distintos mercados y había que asistir a ellos con los bienes de comercio. Esto impulsa a utilizar fuerza animal como las carretas tiradas por caballos. Viene la revolución industrial y alrededor de 200 años después del desarrollo de la máquina de vapor, se decide utilizar este sistema de vapor para mover un transporte sobre rieles: el tren. Este tren operaba con un motor de vapor que operaba con vapor generado por la quema de carbón. El motor de vapor movía las ruedas de la locomotora, es decir era una máquina de combustión externa como se observa en la Fig. 1.
Fig. 1. Locomotora Elephant 1815
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Fig. 2. North American Locomotive Works
El tren ayudo mucho al transporte de bienes a distancias grandes, pero a puntos específicos (estaciones) desde las estaciones hasta los puntos determinados el transporte era en carretas con energía animal. Llegó 1886 y Nokolaus Otto patentó el motor de combustión interna de ignición por chispa, motor que realiza la combustión a volumen constante. En 1892 apareció el motor de Rudolf Diesel, un motor de combustión interna que genera la combustión a presión constante, más eficiente que el motor de Otto y tres veces más eficiente que el motor de vapor. En los años posteriores a 1900, el desarrollo de motores de combustión interna permitió que se desarrollen vehículos pequeños, ya que los vehículos propulsados por vapor siempre fueron grandes. Con los vehículos pequeños, en el sistema, el tren tuvo que modernizarse; se aumentó la potencia de los motores y la capacidad de acarreo de carga, se volvió más eficiente. El transporte con vapor el nivel de las locomotoras evolucionó la cual se muestra en la Fig. 2 Sin embargo, muchos fabricantes de locomotoras empezaron a utilizar motores diésel en las locomotoras. Finalmente en los años 1949 se construyó una locomotora de vapor con turbina Fig. 3, ya no con motor de desplazamiento positivo. Como para operar con turbina la locomotora se volvió muy pesada y de difícil manejo. Para 1953 ya fue desmontada. Las locomotoras diésel ya venían construyéndose desde la década de 1930, finalmente en los años 1950 el mercado dio paso a esta tecnología más simple y eficaz.
Fig. 3. Baldwing Locomotive Works
En la Fig. 4 se muestra al locomotora clásica de diésel, este tipo de locomotora se utiliza hasta la actualidad. Ha habido variaciones de la locomotora diésel. Las variaciones se han dado por el método de tracción por ejemplo:
hidráulicos que tiene una bomba hidráulica movida por un motor diesel. eléctricos que reciben energía eléctrica de un grupo electrógeno movido por un motor diésel.
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Las locomotoras eléctricas son muy antiguas. Las primeras aparecieron por 1837 que usaban como fuente de energía pilas galvánicas y fue construida por el escosés Robert Davidson, la cual fue exhibida en el Royal Scottish Society of Arts en 1841. En Berlín, 1879, Werner von Siemens presenta su locomotora eléctrica. En 1895, 6.5 km del tramo Baltimore Belt Line fue energizado para unir Baltimore a New York. Esto marca que el tren eléctrico es muy antiguo y nace casi contemporáneo al tren de vapor. Los trenes o vehículos de ruedas rígidas (VRR) son las locomotoras y los vagones. Actualmente en muchos países se ha mantenido y acrecentado el parque ferroviario, pero en muchos otro país como el nuestro se dejó morir este tipo de transporte. Actualmente Ecuador se ha rehabilitado el ferrocarril, pero con una visión turística ya que el trazado de la vía ofrece mucha riqueza paisajística.
3 Ventajas del transporte VRR 3.1.- Análisis dinámico de un vehículo VRR o VRF. En un análisis de fuerzas que intervienen en un vehículo se muestra en la Fig. 5. En este esquema es claro que hay que practicar un análisis de cuerpo libre al vehículo. En la Ecuación 1 se muestra que se toma en cuenta para el análisis de las fuerzas que intervienen en el análisis del vehículo. Es claro que se debe tomar uno ejes coordenados inerciales para realizar el análisis.
Ecuación 1
Siguiendo la nomenclatura planteada en la Fig. 5 se tiene:
Con el crecimiento del Ecuador desde 1970 por el avance de la industria petrolera hasta nuestro días se ha utilizado los vehículos de ruedas flexibles (VRF). Los VRF son versátiles, no requieren rieles y son muy maniobrables por esta razón el parque de VRF se ha incrementado en nuestra sociedad.
Ecuación 2
Fad Fhc
Frr
Fte
mg Fig. 5. Desarrollo
Fig. 4. Locomotora Diesel
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Donde: Fm: Fuerza ejercida por el motor (N) Fa: Fuerza de resistencia aerodinámica (N) Ff: Fuerza de fricción. (N) Fr: Fuerza de resistencia a la rodadura de las ruedas (N) m: Masa del sistema (kg) g: Aceleración de la gravedad (m/s2) φ: Ángulo de inclinación del plano inclinado (º) a: Aceleración que dispone el sistema N: Fuerza normal (N) µ: Coeficiente de fricción de los rodamientos (adimensional) ρ:Coeficiente de fricción de la rodadura (adimensional) δ: Densidad del aire (kg/m^3) Vf/i: Velocidad final/inicial (m/s) Ap: Área proyectada en el plano perpendicular a la velocidad (m^2) CD: Coeficiente de arrastre (adimensional) valores aproximado para VRR y VRF está entre 0.2 a 0,4.
Se tiene además que:
Por otro lado las fuerzas de fricción en rodamientos son exactamente las mismas que se genera en cualquier vehículo. El coeficiente de fricción es 0,0018 según SKF para rodamiento cónicos. La fuerza de rodadura es diferente en el tren que en los camiones convencionales. El valor de ρ está dado en la Tabla 1. Se puede advertir que la resistencia a la rodadura de un camión vs. un Tipo de superficies en contacto
p
Ruedas rígidas de Acero sobre riel
0,0002
Ruedas de caucho sobre asfalto
0,035
tabla N1
Por lo que en la Ecuación 2 se despeja F m se transforma en la Ecuación 3 la misma que permite advertir que la fuerza puede desarrollar el motor depende de la aceleración que se desee disponer, de la pendiente que se desea vencer y de la velocidad que se desea mantener.
Ecuación 3
La aceleración es el cambio de velocidad, esto quiere decir que los continuos cambios de velocidad se hace a costa de mayor fuerza que debe desarrollar el motor. La fuerzas de fricción y de rodadura dependen del peso del vehículo a más peso más fuerzas resistentes las mismas que deben ser vencidas por el motor. También se observa que la fuerza resistiva aerodinámica depende de la velocidad y de la forma que tenga el área de ataque del vehículo.
3.2 Análisis de la dinámica de un VRR. El tren es un vehículo que tiende a mantener la velocidad constante es decir que no genera grandes aceleraciones. Este comportamiento que tiene el tren frente a los camiones es interesante ya que al no tener bruscos cambios de velocidad el tren ahorra fuerza de motor para realizar esta operación.
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Asumiendo que el área frontal del tren vehículo de ruedas rígidas (VRR) es la misma que el área frontal de un vehículo de ruedas flexibles (VRF), la velocidad es la misma y el peso es el mismo, el tren tiene un ahorro considerable de potencia requerida para su movimiento. Si asumimos que tenemos un VRF con: carga neta 30 tm , un área frontal de 6 m2, una velocidad de 70 km/h en superficie plana y la densidad del aire 1,21 kg/m3 mismas condiciones también para el VRR, se tiene que el VRF requiere que el motor desarrolle 11.230 N, mientras que el tren con las mismas características requiere que el motor desarrolle 999,74 N es decir 11.23 veces más fuerza requiere un VRF que un VRR solo por la diferencia de la resistencia a la rodadura.
4. Análisis de Potencia Una vez determinada la fuerza el cálculo de potencia requerida se expresa en la Ecuación 4. El cálculo se realiza considerando la velocidad final.
P= Ecuación 4
Tomando el ejemplo planteado del VRF y del VRR los requerimientos de potencia para los dos casos. El VRF demandaría mínimo 218 kW (300 HP) y el tren requerirá 19 KW (25,47 HP); por esta razón con la misma potencia que se tiene en un VRF se puede mover alrededor de 10 vagones cargados con el mismo peso de un VRR. Si el VRR se mueve con una configuración diésel – electricidad requeriría de un generador de 49,4 kW es decir consumiría 4,41 veces menos potencia que el VRF.
Tipo de Motor
Fuente
Eficiencia Térmica
Multiplicador
Potencia VRF (kW)
Potencia VRR (kW)
Diesel
Diesel
25,0%
4,00
872,00
76,00
Diesel Eléctrico
Diesel
37,5%
2,66
566,80
49,40
Eléctrico
Eléctricidad
85,0%
1,18
257,24
22,42
tabla N 2
5 Análisis energético de los VRR vs. VRF. El tren (vehículos de rueda rígida) y el camión (vehículo de rueda flexible), tendrían grupos motores que obtienen energía de varias fuentes de acuerdo a la Tabla 2. Se advierte que el uso de sistemas eléctricos es más eficiente que el uso de combustibles tanto en el tema del consumo como en el tema de las emisiones. Es importante notar que la configuración diésel – electricidad obtiene una eficiencia térmica de 37,5%, es debido al uso del freno regenerativo (FR), sistema que absorbe energía durante la fase de frenado del equipo. Es decir disminuye la tasa de producción de entropía durante el frenado del vehículo. También debe de notarse que en la Tabla 2 se tiene una columna que es el multiplicador. El multiplicador quiere decir cuantas veces más de energía de la fuente se debe suministrar al equipo para obtener la energía requerida por el mismo. Cuando el multiplicador incrementa su valor la eficiencia térmica del mismo disminuye. Por otro lado, si el VRR es movido por energía eléctrica generada en un 50% de fuente renovable y 50% de fuente no renovable se tendría que la disminución de contaminación sería 77,78 veces con respecto al VRF movido por diésel. Además, si el VRR es alimentado por energía eléctrica de fuente renovable en 80% y 20% de fuente no renovable la disminución del impacto en el ambiente sería de 194,41 veces menos contaminantes a lo que emite un VRF.
6. Conclusiones - El transporte pesado de largas distancias debe ser VRR. Y el transporte desde las estaciones de trenes hacia el destino final debe ser en VRF. - El transportar grandes cargas a largas distancias genera un problema serio de desperdicio, el mismo que se traduce en mayores costos energéticos y sociales cuando se añade internalidades como los gases de efecto invernadero y contaminación local. - El país debe de ir hacia la construcción de vías para VRR para carga de pasajeros y carga muerta entre puntos de mayor afluencia. - El desarrollo del metro de Quito es un concepto adecuado para movilizar grandes volúmenes de personas. Para los Valles debería pensarse en trenes ligeros de superficie. - Los buses de las ciudades no deberían ser movidos por motores de combustión interna como los de ciclo diésel, deberían ser movidos por motores eléctricos, y se tendría el ahorro mostrado en la Tabla 2, un ahorro 70,52 %. En un mismo tipo de transporte con ruedas flexibles. - El uso de la electricidad en el transporte es el paso adecuado para que realmente exista un cambio real en la matriz energética del país.
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Problemas hasta ahora no resueltos en las Instalaciones Eléctricas Ecuatorianas: “Pérdida o Mala Calidad de las Tierras” y “Aumento de la Tensión Nominal de Red”. Autor: Ing. Pep Soler Sales Area Manager Cirprotec
Problemas nunca resueltos, hasta ahora.
L
as instalaciones eléctricas ecuatorianas disponen de protecciones contra sobrecargas o cortocircuitos, para proteger los conductores, protecciones diferenciales para proteger a las personas y protecciones de transientes para proteger a los equipos, entre otras... No obstante, en el presente artículo se va a explicar dos problemas lamentablemente frecuentes y muy peligrosos, que han estado ocurriendo desde los comienzos de la distribución de la energía eléctrica, y que hasta ahora no tenían una solución viable y eficaz: Hablamos de la pérdida de la conexión a tierra de los tableros, y de recibir una tensión eficaz superior a la nominal esperada. La Casa del Cable S.A. y Cirprotec SL se han unido para ofrecer productos innovadores al mercado ecuatoriano. Con el presente documento, se explican las dos problemáticas comentadas y se presentan los equipos innovadores que les dan solución.
¿Por qué es importante una buena conexión a tierra en el tablero? El sistema de tierras sirve para evitar tensiones de contactos en masas metálicas superiores a las permisibles para las personas, para permitir las fugas de las mismas y para garantizar una correcta y segura vía de descarga de las intensidades provocadas por las sobretensiones transitorias. Una instalación eléctrica ha de estar en condiciones óptimas para garantizar la seguridad. En caso de fallo de derivación a tierra, la instalación del sistema de tierras permite proteger a personas y equipos de posibles daños. La norma internacional IEC 60479 (Effects of current on human beings and livestock) partes 1 y 2, tratan en detalle los efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano. Estos efectos tienen desenlaces fatales dependiendo del valor de la intensidad y el tiempo de duración. El sistema de tierras permite crear un bucle cerrado, y en el caso de que en un cuerpo metálico (conductor) haya una tensión de contacto superior a la permisible, crea una corriente de fuga, la cual es detectada y extinguida por los equipos de protección diferencial.
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Fig 1. Bucle de corriente en caso de un contacto indirecto de una persona
La continuidad de este sistema de tierras y su correcto estado es vital para garantizar una tensión de contacto segura para personas, animales y receptores. Adicionalmente, un correcto sistema de tierras es fundamental para el correcto funcionamiento de los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones. Al recibir un pico de tensión por la línea, éstos derivan la energía a través del cable de tierra. Si éste no está en buenas condiciones, el pico de tensión encontrará otra vía de derivación, poniendo en peligro equipos y personas.
G-Check: controlador permanente del sistema de tierras. G-Check es un controlador de la instalación de tierra. Cirprotec ha desarrollado un producto revolucionario que comprueba el estado de la instalación de tierra en tiempo real, y activa un sistema de aviso si la instalación es defectuosa o se ha deteriorado. G-Check es el primer elemento del mercado para la comprobación continua de la instalación de tierra en formato carril DIN para instalaciones en cuadro.
Fig 2. G-Check
Sobretensiones Permanentes (también denominadas temporales o a frecuencia de red) Las sobretensiones Permanentes (POP) son cualquier aumento de tensión por encima del 20% del valor nominal eficaz durante un período indeterminado. Tienen su origen en problemas de la red de distribución eléctrica o, muy habitualmente, en el mal conexionado o ruptura del conductor neutro. También por anomalías en el suministro. La mayoría de sistemas de distribución eléctrica del mundo utilizan un conductor neutro, generalmente conectado a tierra, el cual actúa como referencia de las tensiones de fase. Por dicho conductor circula una corriente de retorno que permite que la tensión eficaz entre cada una de las fases y el neutro (tensión simple) se mantenga constante. Por tal motivo, en caso de ruptura de éste, se produce una descompensación en las tensiones simples: la tensión que recibe toda instalación conectada entre fase y neutro es flotante y depende del desequilibrio de la carga en la red trifásica. Cuando esto sucede, hay usuarios que pueden llegar a recibir mas de 200V eficaces en lugar de 120V. Un aumento de la tensión eficaz puede originar el envejecimiento prematuro de los receptores, aumentos de consumo o la eventual destrucción con el consiguiente riesgo de incendio.
Mediante el método del cálculo de la resistencia de bucle. Según el sistema de neutro-tierra que disponga la instalación, es capaz de detectar las variaciones de la conexión a tierra de la instalación provocadas por: - Desconexión de tierras fortuitas - Deterioro del tierra de la instalación o del terreno - Robos de material Con un modelo compacto, y una programación de serie, el G-Check controlará el sistema de tierras desde el primer momento de ser instalado, pudiéndose modificar el umbral de alarma adecuándose así a las necesidades de la instalación. La instalación de tierras es vital en cualquier instalación eléctrica. Por tanto, G-Check tiene utilidad en cualquier tipo de instalación, bien sean remotas o urbanas: residencias, instalaciones en lugares públicos (centros comerciales), torres de telecomunicación, industrias…
Fig 3. Muestra de equipo dañado por una sobretensión permanente.
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¿Cómo se protege contra sobretensiones permanentes?
las
El método de protección contra estas sobretensiones consiste en la monitorización de cada una de las tensiones, y en la actuación de un elemento de corte en caso de que se adquiera una tensión por encima del 20% del valor nominal, siendo su actuación más rápida en caso de sobretensiones más elevadas. Las características que han de cumplir los protectores de sobretensiones permanentes y la curva de actuación progresiva tensión-tiempo vienen reguladas por la nueva norma EN50550. Gracias a ella, se garantiza la calidad de los protectores y la correcta protección de los equipos.
La gama más completa del mercado. Cirprotec y La Casa del Cable ofrecen la gama más completa de protectores contra sobretensiones permanentes, adaptándose así a las necesidades de cada instalación. El producto más completo es el Overcheck, figura 4. Está asociado a un interruptor mágnetotérmico motorizado (disponible monofásico y trifásico hasta 63 A), ofrece protección contra sobretensiones, infratensiones, fugas diferencias y sobrecorrientes, todas ellas programables y rearmables, además de otras prestaciones.
Por otro lado, para asegurar el restablecimiento del suministro eléctrico inmediatamente después de la restitución del valor normal de tensión, existen soluciones comerciales que incorporan un sistema de rearme automático seguro, generalmente basado en un interruptor magnetotérmico MCB motorizado, cuya reconexión no es una simple temporización.
Fig 4. Protector contra sobretensiones permanentes programable Overcheck. Ofrece, entre otras muchas cosas, una protección contra sobretensiones rearmable cuando el problema ha cesado. Puede consultar todos los datos técnicos de estos productos innovadores o de toda nuestra gama en la siguiente página web: www.cirprotec.com
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Reconectador automático inteligente Protección total TOV sobretensiones temporales Error de secuencia de fases RCD protección diferencial MCB sobrecorrientes
Registro de eventos (memoria) Compacto, precableado, plug & play
Monitoreo continuo de la red de tierras 24x7 monitorización del sistema de puesta a tierra COMPLEMENTARIO con el mantenimiento periódico del sistema de tierras conozca el estado de la tierra en tiempo real
Monitoriza: Robo de cable Resistividad del terreno Rotura / mal conexionado
Supresores de transientes (IEC, UL, datos)
Pararrayos electrónico PDC
(dispositivo de cebado)
Protección LED
(alumbrado exterior)
distribuidor oficial Ecuador
Protección contra el rayo y las sobretensiones www.cirprotec.com
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Protección Integral contra Rayos y Sobretensiones Autor: Ing. Jhonny Roque Grupo AMPER
Introducción:
G
randes áreas de la Industria, el Comercio, las Finanzas, las Telecomunicaciones, dependen cada vez en mayor medida, de las técnicas electrónicas e informáticas. En consecuencia existe una mayor exigencia en cuanto a los niveles de seguridad y protección que aseguren la disponibilidad y pleno rendimiento de los equipos.
Los daños causados por sobretensiones debidas a tormentas han demostrado a través de los años que los equipos electrónicos están expuestos a los efectos de campos electromagnéticos y transmisión de perturbaciones a través de las líneas, en un radio de dos a tres kilómetros desde el punto de descarga o impacto de un rayo. Las causas a las que se deben estas extensas áreas de riesgo están en la creciente sensibilidad de los equipos electrónicos y a la mayor expansión y ramificación de las líneas y redes a través de los edificios. Procesos automáticos de producción controlados por computadoras o servidores son hoy en día impensables sin los dispositivos electrónicos de regulación, medición y control. Los microprocesadores y los circuitos contenidos en estos dispositivos y aparatos trabajan con niveles de señal bajos y, por tanto, reaccionan a los más pequeños impulsos de perturbación (algunas millonésimas de segundo). Aunque este tipo de destrucción carece de espectacularidad y no deja huellas muy patentes, las interrupciones en el servicio y en el funcionamiento suelen durar el tiempo suficiente para provocar daños de notable trascendencia. El nivel de riesgo dependerá de diferentes factores, especialmente, el nivel isoceráulico, la ubicación de la instalación a proteger y las características de los equipos que en ella se encuentran. La necesidad de una protección integral contra rayos y sobretensiones se fundamenta, en primer lugar, en aportar seguridad a las personas y en segundo lugar, en proteger instalaciones y equipos por su valor económico, por la importancia de la función que desempeñan o por las dificultades y el coste que supone la eventual sustitución o reparación de los mismos. Una protección correcta y eficaz contra la descarga directa del rayo y los efectos que de ella se derivan implica la necesidad de contemplar un sistema de protección integral.
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La filosofía básica de protección consiste no sólo en tener la capacidad de captar y derivar la corriente del rayo a tierra, sino en evitar cualquier diferencia de potencial que pudiera producirse entre los distintos elementos metálicos de la instalación en el momento de producirse la descarga y que pudiera tener graves consecuencias tanto para las personas como para la instalación. Un sistema de protección integral no sólo debe proteger frente a sobretensiones originadas por descargas atmosféricas sino también frente a sobretensiones originadas por conmutaciones de redes de alta tensión, conexión y desconexión de grandes cargas, etc. Las medidas y dispositivos de protección que a continuación se proponen están avalados y cumplen sobradamente los requisitos recogidos en las normas internacionales más estrictas (VDE 0185, IEC 1.024-1, UNE 21.185...).
1.Sistema de Protección Integral
1.1.2. Instalación Derivadora
En un sistema de protección integral se distinguen básicamente dos partes: protección externa de los edificios e instalaciones contra descargas directas de rayo, incluyendo la instalación de puesta a tierra, necesaria para dispersar la corriente del rayo, y protección interna de las redes técnicas de energía y de datos que acceden a los equipos y cuyo principal objetivo es reducir los efectos eléctricos y magnéticos de las corrientes de rayo dentro del espacio a proteger.
Por derivación a tierra se entiende la unión galvánica entre el dispositivo de captación y la instalación de puesta a tierra. El derivador por tanto, es la parte que se encarga de derivar a tierra la corriente del rayo. El número de derivadores con que hemos de acceder a tierra, dependerá básicamente de las dimensiones de la edificación a proteger.
1.1. Protección externa La protección externa contra rayos es el conjunto de elementos situados en o sobre el objeto a proteger y que sirven para captar y derivar la corriente del rayo a la instalación de tierra. Dicha protección consta principalmente de una instalación captadora, derivadora y su conexión con la toma de tierra de protección. 1.1.1. Instalación Captadora El dispositivo de captación del rayo agrupa a todos los elementos o partes metálicas sobre las que el rayo debe impactar. Estos pueden estar emplazados por encima o al lado de la edificación que debe ser protegida y sirven como blanco para el impacto de la descarga. La instalación captadora podrá realizarse mediante puntas Franklin o jaula de Faraday. En su ejecución deberán seguirse las directrices contenidas en la normativa en cuanto a niveles de protección, y características de materiales. Así, por ejemplo, si la instalación captadora consiste en una malla captadora, deberá tenderse sobre la techumbre del edificio formando retículas de un máximo de 20 x 10 m. En el caso de un edificio que supere una altura de 20 m., deberá realizarse anillos exteriores a lo largo del perímetro del edificio a una separación de 20 m. Asimismo si hubiera algún elemento metálico sobre la superficie de cubierta, deberá unirse a la malla, (antenas, mástiles de bandera, etc.). (IEC 62-305). Los equipos con alimentación eléctrica situados en la cubierta por encima del plano donde se ha instalado la malla captadora (p.ej. aire acondicionado), deben protegerse mediante puntas o mallas adicionales. Estos elementos captadores, deberán separarse, al menos, 0,5 m. del equipo a proteger y unirse a la malla principal. Es importante señalar que todas las partes metálicas, usadas como dispositivos de captación del rayo, tienen que estar descubiertas o desnudas, permitiéndose sólo un recubrimiento superficial de pintura especial anticorrosiva.
El acceso a tierra de los derivadores se deberán realizar con piezas seccionadoras que permita la separación de la instalación del pararrayos de la instalación de puesta a tierra. De esta manera pueden realizarse las mediciones de tierra que se deseen así como verificar el estado de las bajantes. 1.1.3. Instalación de Tierra A través de ella la corriente del rayo se dispersa en el terreno. Para su realización se utilizan diferentes sistemas: tomas de tierra de cimientos, tomas de tierra superficiales o tomas de tierra de profundidad. Todo el sistema de protección se basa en conseguir la equipotencialidad de las tierras. Debe contemplarse sólo una para toda la instalación. La unificación de tierras, conlleva un problema importante como es la corrosión, por lo que deben tomarse medidas para evitarla. Así, es muy importante evitar la coexistencia de acero y cobre en un mismo medio, debido a que su distinto comportamiento galvánico produce efectos corrosivos. Las diferencias de potencial que puedan surgir entre diferentes elementos metálicos de la instalación se evitan mediante la aplicación del concepto de equipotencialidad de protección, esto es, la unión de todas las estructuras metálicas, tanto entrantes al edificio (tuberías, armaduras metálicas de cables de energía o transmisión de datos), como interiores al mismo (armarios metálicos, armaduras de estructuras de hormigón armado, partes metálicas de la instalación, etc.). Todo lo dicho para estructuras metálicas se hace extensivo para cables, tanto de transporte de energía como de transmisión de datos, que deben unirse a través de descargadores al punto común de tierra o barra equipotencial, que a su vez debe estar unida a la red de tierras. Estos elementos merecen un tratamiento especial dado que pueden transmitirse sobretensiones provenientes de las líneas a equipos eléctricos o electrónicos, y por tanto es necesario, para la protección de dichos equipos, intercalar descargadores que deriven las corrientes y limiten las sobretensiones que puedan aparecer, a valores que no afecten en modo alguno tanto a su integridad como a su correcto funcionamiento.
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En el caso de que existan aparatos que necesiten por distintas razones (imperativos del fabricante, protección catódica) tierras independientes, éstas se unirán a la instalación de tierra general a través de vías de chispas de separación. Todos los elementos reseñados se unen así a través de una barra equipotencial, que a su vez se une al anillo de tierra, y a la cual están conectados los derivadores de la instalación de pararrayos, de modo que se garantiza la equipotencialidad de dicho edificio, que pasa a constituir una jaula Faraday, inmune al efecto que las sobretensiones pudieran ocasionar, ya que no está afectada de ninguna diferencia de potencial entre sus elementos.
1.2. Protección Interna. La protección externa contra descargas de rayos no es suficiente en instalaciones que incluyen equipos eléctricos o electrónicos. Bajo el concepto de protección interna se considera una serie de medidas encaminadas a reducir y evitar los efectos que producen las sobretensiones originadas por la descarga del rayo y los campos electromagnéticos asociados, así como las sobretensiones transmitidas por las líneas entrantes al edificio, ocasionadas por descargas en dichas líneas, procesos de conmutación en la red de alta tensión, maniobras red-grupo-red, arranque de motores, asociación de condensadores para regulación del factor de potencia, y elevación del potencial de la toma de tierra debido a descargas en las proximidades de la instalación (por ejemplo, en la línea de alta tensión cercana al edificio). Se puede decir que una adecuada instalación de protección contra el rayo debe incluir las medidas de protección contra sobretensiones de las línea que acceden al interior del edificio, tanto en lo que se refiere a las líneas de energía (redes 220/380V) como a las líneas de datos (pantallas de TV, redes informáticas, líneas telefónicas, etc.), con objeto de evitar las existencia de lo que se denomina como "Agujeros de Faraday". Las sobretensiones ocasionadas por los rayos pueden clasificarse esencialmente en dos grupos: aquellas producidas por descargas directas en la instalación y aquellas producidas por descargas lejanas, transmitidas a través de los cables de líneas aéreas.
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Descarga directa a la instalación (1) En una descarga directa del rayo, la corriente del mismo se derivará a tierra por el recorrido menos resistivo. En el caso de estar el edificio dotado de una correcta instalación de pararrayos, este recorrido será mayoritariamente a través de los derivadores, no ocasionando desperfectos en la instalación. En caso contrario, la corriente de rayo accedería a tierra a través de caminos alternativos, tales como cables de antenas, armaduras metálicas del edificio, cables de suministro de energía, equipos ubicados en la cubierta y en el interior, etc., ocasionando el deterioro o destrucción de los mismos. Las sobretensiones producidas como consecuencia de la descarga directa del rayo han de considerarse dos clases diferentes: 1º. Aparición de sobretensiones debido a la caída de tensión en la resistencia de choque de toma de tierra lo que origina una elevación de potencial del edificio frente a la tierra lejana. (1a) 2º. Aparición de sobretensiones a causa de los efectos inductivos en los bucles de las instalaciones. (1b)
Descarga no directa a la instalación En cuanto a los efectos derivados de una descarga no directa se pueden considerar los siguientes casos: - Descarga del rayo sobre la línea aérea de alta tensión. (2a) En este caso esta onda de sobretensión se propagará a través del transporte de energía. La onda se descargará en parte a través de los apoyos, debido al contorneo o perforación de los aisladores de línea, que no están diseñados para soportar semejante tensión. Pese a ello gran parte de la corriente del rayo llega a los primarios de los transformadores, pudiendo ocasionar daños en los devanados y aislantes, si previamente no había ubicados dispositivos pararrayos en las líneas, que absorbieran la mayor parte de la sobretensión. Aunque así fuera, debido al alto tiempo de respuesta de estos elementos, se transmite una cierta sobretensión al circuito de baja tensión, que puede dañar los equipos. Es evidente que cuanto más lejana sea la descarga, más amortiguados estarán los efectos de la misma y viceversa. - Descarga de rayo entre nubes. (2b) Este fenómeno, dado que en algunas tormentas las nubes están muy bajas, puede dar lugar a inducción de sobretensiones en las líneas, debido a los fuertes campos magnéticos que se forman, transmitiéndose en forma de ondas erráticas, de valores de tensión ciertamente elevados, cuya naturaleza y consecuencias son similares a descargas directas en la líneas. - Descarga de rayo en edificios próximos. (2c) Se producirán sobretensiones por inducción debido principalmente a que las tierras se elevan a diferentes tensiones (fenómeno dependiente de la naturaleza del terreno y su resistividad) y debido a la existencia de bucles formados por elementos metálicos. Las sobretensiones serán más elevadas cuanto mayor sea el campo magnético originado por el rayo en su bajada a tierra y más próximos estén los circuitos metálicos la mismo. 1.2.1. Protección de las líneas de energía La protección de las líneas de alimentación de baja tensión se realiza de acuerdo con los principios de protección escalonada y coordinación energética, recogidos en la normativa internacional vigente sobre la materia. Esta protección consistiría, de manera muy básica, en la disposición selectiva de protecciones en los tableros principales, tableros secundarios y de distribución así como de los diferentes equipos que reciben alimentación. A la salida del transformador o alimentación principal se deben colocar los denominados descargadores de corrientes de rayo (onda 10/350). Se trata de una protección basta y constituye el primer nivel de protección (Clase I). El segundo escalón de
protección (Clase II) lo constituyen los denominados descargadores de sobretensiones (onda 8/20). A diferencia de los primeros, tiene un poder de derivación mucho menor, pero aportan un nivel de protección mucho más fino. Es ya una protección media. Se contempla un tercer escalón de protección (Clase III) para instalaciones en las que, por diferentes razones, las medidas de protección son más exigentes y existen consumidores que requieran una protección más específica.
Descargador de sobretensiones para línea de energía.
Descargador de rayos y sobretensiones para líneas de datos.
1.2.2. Protección de las líneas de telefonía y transmisión de datos. El diseño del sistema de protección está basado, como es lógico, en los mismos principios. Sin embargo, la elección de los dispositivos de protección está condicionada por las características de trabajo de los equipos a proteger, existiendo una amplia gama de productos que se ajustan a las necesidades específicas de aquellos. Estos dispositivos de protección se instalan en serie por lo que resulta imprescindible tener en consideración diferentes características tanto del equipo a proteger como de la línea donde debe instalarse, con objeto de escoger adecuadamente el descargador adecuado. Así, intensidad, tensión, tipo de señal, frecuencia, tipo de conexión, apantallamientos... son algunos de los datos a tener en cuenta. Existen dispositivos de protección específicos para líneas telefónicas, señalización, audio, datos y equipos emisores-receptores de radio. Por lo tanto, en la planificación y realización de una protección contra rayos y sobretensiones es preciso contemplar una concepto de protección integral. En su elaboración debe procederse con rigor y guiarse por las normas que regulan esta materia tanto en lo que se refiere a su diseño, como a los niveles de protección, características de los materiales, etc., con objeto de aportar la mayor seguridad posible a personas, instalaciones y equipos.
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SISTEMAS SISTEMASDE DEPROTECCIÓN PROTECCIÓN CONTRA CONTRARAYOS RAYOSYY SOBRETENSIONES SOBRETENSIONES
- Evaluación - Evaluación
Industria Industria Alemana Alemana
- Proyectos - Proyectos
- Implementación - Implementación
SOLUCIONES SOLUCIONESDE DE CALIDAD CALIDADDE DEENERGÍA ENERGÍA
Soluciones Soluciones dede infraestructura infraestructura para para centros centros dede datos datos
Sistemas Sistemas dede energía energía ininterrumpida ininterrumpida para para cargas cargas críticas críticas
Bancos Bancos dede Baterías Baterías
Sistemas Sistemas dede continua continua para para Telecom Telecom
Monitoreo Monitoreo y Administración y Administración dede energía energía
Servicio Servicio Técnico Técnico Autorizado Autorizado
Soluciones Soluciones para: para: - Banca - Banca - Industria - Industria Petrolera Petrolera - Telecomunicaciones - Telecomunicaciones - Centro - Centro dede Datos Datos - Calidad - Calidad dede Energía Energía
- Utilitarios - Utilitarios Eléctricos Eléctricos - Redes - Redes dede Energía Energía - Energía - Energía Renovables Renovables - Edificios - Edificios y Sistemas y Sistemas - Hospitales - Hospitales
Urdenor Urdenor 1, 1, M133 M133Villa Villa 4 Guayaquil 4 GuayaquilPBX: PBX: (04)2923333 (04)2923333 contacto: contacto: ventas@amper-ecuador.com ventas@amper-ecuador.com
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Los números lo indican: la Vectorización 2.0 hace G.fast más rápido Autores: Paul Spruyt - Estratega xDSL para el Acceso Fijo , Alcatel-Lucent Dr. Stefaan Vanhastel - Marketing Director for Wireline Fixed Access, Alcatel-Lucent
Destacados
La Vectorización 2.0 demuestra su valor
hoy día la
vectorización con VDSL2.
vectorización.
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la
necesidad
de
la
La necesidad de G.fast
Fibra
hasta el Hogar (FTTH) vuelve a ser un elemento valioso
día
El cobre
VDSL2 utiliza hoy en
Innovaciones orientadas al reto de la diafonía
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Seleccione adecuado
el
modelo
FTTx
VDSL2 hoy, G.fast mañana
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Control de Emergencia en Tiempo Real ante Problemas de Estabilidad Transitoria en Sistemas Eléctricos de Potencia Autores: Ing. Diego Echeverría , Dr. Ing. Jaime Cepeda, Ing. Gabriel Argüello CENTRO NACIONAL DE CONTROL DE ENERGÍA –CENACE-.
1. Introducción
2. Control de la Estabilidad Transitoria de un SEP
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2.1 Control Preventivo
2.2
Control de Emergencia
Estado Dinámico del Sistema
SMART GRID
Simulaciones fuera de línea
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3.1 Características del Protección Sistémica
3. Sistema de Protección Sistémica en Ecuador.
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Sistema
de
Contingencia (disparo de doble circuito de la línea de 230 kV)
4. AGRADECIMIENTOS
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5. REFERENCIAS
Empresariales CONFERENCIA “PROTECTORES CONTRA RAYOS Y SOBRETENSIONES” Agradecemos a todos los asistentes en la Conferencia del día 13 de Agosto realizada en las Instalaciones del CIEEPI, en Quito. Apreciamos su tiempo y su atención a la misma, estamos dispuestos para atender cualquier requerimiento que tengan. Amper-Ecuador tiene el soporte y apoyo de DEHN Alemania para sus soluciones en protección contra Rayos y Sobretensiones.
INSELEC CIA. LTDA. ABRIÓ SUS PUERTAS EN GUAYAQUIL Inselec Cia. Ltda. inauguró sus oficinas en la ciudad de Guayaquil, ubicada en la Vía a Daule, Km 6 1/2
Las instalaciones cuentan con amplio show room, elegantes oficinas de administración, aula de capacitación, bodegas y parqueaderos con seguridad privada.
Sr. Wilson Vásconez, Gerente General de Inselec Cia. Ltda., oficializó la inauguración de operaciones en Guayaquil.
ACCIONAR
Ing. Eduardo Barredo Heinert
ACCIONAR
OPINIÓN
ACCIONAR
Capacitaciones 2014
Implementando una Real Red Inteligente Autor: Marco Jassen CEO de UTIInnovations - Dubai Electricity and Water Authority m.c.janssen@utinnovation.com
C
1. Introducci贸n
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2. La edad inteligente
3. "Pilotitis"
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4. La necesidad de estrategia
5. Ciudades inteligentes para impulsar redes inteligentes
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6. Normas
8. Las personas y Smart Grid
7. Debe ser sencillo
|CIEEPI Nยบ29
9. La verdadera red inteligente 9. Conclusiones
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Exactitud Portátil Autor: Markus Jäger, OMICRON, Austria
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Pruebas mรณviles precisas
Paquete seguro y ligero
Mรกxima exactitud.
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Mi papá prueba transformadores de voltaje
¡ Este soy yo en el trabajo!
Papá dice que el compacto equipo VOTANO 100, de 15 kg, es el primer equipo portátil para prueba de transformadores de voltaje que también ofrece alta precisión. Puede llevarlo consigo a cada sitio de prueba sobre su espalda sin que ésta sufra. Y además el VOTANO 100 es rápido. Los resultados medidos son automáticamente evaluados inmediatamente después de la prueba de acuerdo con las normas IEEE e IEC. El VOTANO 100 utiliza un método de modelos como el CT Analyzer de OMICRON que mi papá ya conoce. Dice que los resultados son confiables. La unidad controla un amplificador de 4 kV por separado, el VBO1, que se coloca en el ambiente peligroso de la alta tensión de donde se obtienen los voltajes necesarios de prueba. Esto refuerza la seguridad de papá ya que él conduce la prueba remotamente con el VOTANO 100. Portátil, preciso y seguro... ¡Papá está entusiasmado!
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o, Te am
papá