Gabinetes electricos para filtros armonicos

Isabel Ordóñez Pizarro Profesor Franklin Poirier Semestre Otoño 2008

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Gabinetes Eléctricos para Filtros Armónicos Proyecto para optar al título de Diseñador Industrial

GABINETES ELÉCTRICOS PARA FILTROS ARMÓNICOS PROYECTO DE TÍTULO DE DISEÑO INDUSTRIAL

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INDICE 1. Introducción 4 2. Resumen 5 3. Encargo 5 4. Contexto 7

a. Sistema de Suministro 10 5. ¿Que es un Gabinete Eléctrico? 13 6. Filtros Armónicos 15 7. Gabinetes Actuales 17 8. Seguridad 21 9. Usos 23

a. Montaje 25 b. Instalación 28 c. Mantención y Arreglos 31

10. Impacto Ambiental 33 11. Propuestas de Mejora 37 12. Desarrollo de Propuestas 39 13. Propuesta Final 55 14. Conclusiones 65 15. Anexos 67 16. Bibliografía 73


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Gabinetes Eléctricos para Filtros Armónicos Proyecto para optar al título de Diseñador Industrial

El diseño industrial es una disciplina que nació junto a la revolución industrial y se ha desarrollado vertiginosamente en una multiplicidad de áreas. Desde la Bauhaus el diseño se ha involucrado en la confección de muebles, vestuario, ambientes, puestos de trabajo, interfases, mecanismos, maquinaria, equipamiento, etc. Esta diversidad de áreas de aplicación es en parte recogida en la FAU, donde la posibilidad de desarrollar proyectos del interés del alumno permiten que éste se especialice en los ámbitos que más desee desarrollar. Es en este ambiente, donde yo siempre he tendido a tener una aproximación más cercana a la ingeniería. Me interesa la tecnología de producción, las maquinarias y productos complejos que incorporen sistemas integrados. Personalmente soy de la idea que un diseñador debiera trabajar de cerca con ingenieros en la generación de productos complejos, ganándose con ello un espacio privilegiado tanto en la industria como en el desarrollo tecnológico. Resulta por ello natural que me haya inclinado a realizar un proyecto de título bastante técnico, derivado del trabajo que realicé en mi práctica con la empresa INELAP – ARTECHE.


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RESUMEN Esta memoria estudia el uso de gabinetes eléctricos para resguardar equipamiento para la conformación de filtros armónicos. Se revisan los gabinetes existentes (con sus requerimientos y dificultades) para luego proponer cambios en ellos, llegando al desarrollo de un prototipo más amigable con el usuario y con el medioambiente.

ENCARGO Este proyecto surge como un encargo realizado por el señor Santiago Barcón, gerente de la empresa mexicana INELAP, quien me solicitó diseñar gabinetes para los productos de esta empresa, considerando: • Optimizar el montaje. • Abaratar los costos de producción. • Generar un producto que dé la imagen de la empresa. Esta empresa se dedica a hacer productos para el control y adecuado manejo del suministro de energía eléctrica a nivel industrial. Estos productos generalmente poseen numerosos componentes que arman un sistema electrónico que ofrece una solución avanzada para las necesidades específicas de la planta que las emplea. Estos componentes van interconectados y organizados dentro de gabinetes, que es lo que me han pedido diseñar. Recientemente INELAP, que tiene su planta de trabajo en Estado de México, México, se ha asociado con ARTECHE, una empresa vasca del mismo rubro, permitiéndole aunar fuerzas y poder entrar tanto al mercado europeo como al norteamericano.

INELAP usa actualmente distintos gabinetes, pero están buscando un diseño propio. Quieren algo que les ayude a resolver los problemas de uso que tienen con los gabinetes existentes, ver la posibilidad de producirlos ellos mismos y lograr que el gabinete destaque a la empresa.


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7CONTEXTO


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CONTEXTO El suministro eléctrico nació a principios del siglo XX, tras el descubrimiento y la aplicación de la electricidad como modo de energía alternativa a la combustión. Inventores como Edison1 impulsaron el uso de esta energía con la creación de ampolletas y diversos aparatos para la industria y el hogar. Pronto la demanda por esta nueva energía creció y su uso se convirtió en símbolo de modernidad. Desde entonces el suministro eléctrico se ha masificado en todo el mundo y ha influido drásticamente en la forma en que se desarrolla la humanidad. La creciente demanda energética actual se debe en parte a que nuestra cultura se ha acostumbrado a tener electricidad siempre al alcance. No se concibe el quehacer diario sin disponer de esta energía. Las ciudades dependen excesivamente del suministro energético y ha pasado a ser un bien tan básico que muchas veces se da por sentada su existencia. Esta dependencia eléctrica ha facilitado que la humanidad se desligue del ambiente natural en el que esta inmerso, generando un entorno artificial que puede controlar a su voluntad. Se crea una ilusión de independencia del medioambiente, que ha dado paso al desequilibrio ambiental que tenemos hoy en día.

Lámpara Edison, 1879.

1 Tomas Alva Edison, (1847-1931) importante inventor y hombre de negocios de EEUU, autor de más de 1000 patentes de innovación.

El mundo se ha electrificado como signo de desarrollo. La red de suministro eléctrico es tan amplia y vasta que se le considera la maquina más grande jamás construida. Es por ello que el equipamiento para el adecuado control y manejo del suministro eléctrico es de gran importancia en el mundo actual. Bajo la premisa del desarrollo sostenible, se busca optimizar el uso energético y se vuelve necesario plantear la producción de objetos eléctricos que sean menos nocivos con el ambiente a lo largo de su ciclo de vida. El consumo de energía ha crecido exponencialmente en el último siglo. El advenimiento de la era moderna ha transformado los aparatos a complejos sistemas que requieren consumir algún tipo de energía externa. Dentro de las formas de energías existentes, la energía eléctrica es la más demandada, empleándose prácticamente para todo. La electricidad es la forma de energía más utilizada en el mundo, debido principalmente a la flexibilidad que posee en su generación y transporte. El transporte por líneas de alta tensión es muy ventajoso y el motor eléctrico tiene un rendimiento superior a las máquinas térmicas. Debido a que la energía eléctrica es más limpia y eficiente que la de combustibles o térmicas, estas formas de energía se han desplazado a ser generadoras para plantas eléctricas, en vez de ser manipulados por los usuarios finales. Una vez que se desarrolló la obtención de energía eléctrica y la forma de distribuirla, las grandes empresas eléctricas se avocaron a desarrollar aplicaciones para este tipo de energía. La ampolleta eléctrica nació casi paralelamente al suministro masivo, y luego fueron apareciendo distintos electrodomésticos, llegando a la vorágine electrónica que tenemos hoy en día.


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La producción mundial de electricidad ha aumentado más del 1300% en los últimos 40 años. Pasó de 1 billón de Kwh. a 13 billones. Éste índice de producción refleja principalmente el crecimiento de demanda energética de las grandes potencias industriales. Estados Unidos ocupa el primer puesto, con más de ¼ del consumo mundial de electricidad (26%). Luego le siguen China con 8,5%, Japón con 7,40% y Rusia con 5,80%.

Imagen Satelital del Mundo de Noche, NASA


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SISTEMA DE SUMINISTRO Para obtener energía eléctrica lista para ser utilizada se requieren varios pasos. Primero la energía es generada en centrales eléctricas, luego es transportada por líneas de alta tensión hasta subestaciones eléctricas, donde se baja a voltajes más seguros y se distribuye a distintos puntos de uso.

Diagrama de Suministro Eléctrico

Una central eléctrica utiliza una fuerza motora para hacer girar un generador eléctrico con diversas fuentes de energía. Se pueden clasificar las centrales eléctricas según la energía que utilizan: • Central hidroeléctrica: utiliza energía obtenida en los

saltos de agua (energía hidráulica). • Central termoeléctrica: utiliza energía obtenida de los

combustibles fósiles (carbón, petróleo, etc.). • Central nuclear: utiliza energía obtenida de reactores

nucleares. • Centrales de recursos renovables: Utiliza energía de

recursos renovables (energía solar, eólica, mareomotriz y geotérmica).

Central Hidroeléctrica Ralco.

Las instalaciones para la generación y transporte de energía eléctrica utilizan generalmente corriente alterna, debido a

que es más fácil reducir o elevar el voltaje por medio de transformadores. Esto se hace para transportar la electricidad, ya que si se eleva la tensión disminuye la intensidad de corriente, lo que reduce las pérdidas de energía en el cableado. Una vez generada la electricidad en corriente alterna, se le aumenta la tensión con transformadores y se transporta por medio de líneas de alta tensión. Debido a que en esta etapa la electricidad posee un muy alto voltaje, es importante aislar dichas líneas de la gente o de cualquier elemento que pueda servir de conductor. Por ello las líneas se mantienen elevadas, soportando los cables en las reconocidas torres de alta tensión.

Línea de Alta Tensión en Lund, Suecia.

Cuando ya se ha llevado la electricidad hasta donde va a ser empleada, las líneas de alta tensión alimentan una subestación eléctrica. La subestación recibe la corriente con


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altos voltajes, y los reduce nuevamente usando transformadores. Aquí se gradúa la tensión según lo que se vaya a utilizar. En el caso de la industria se emplean voltajes entre 33kV y 380 Voltios, y para instalaciones domiciliarias se requiere entre 220 y 110 V. Hasta aquí, todas las instalaciones pertenecen a la compañía suministradora de electricidad. Toda esta infraestructura significa una gran inversión, por ello se dice que el suministro eléctrico tiende a ser un monopolio natural. Quien sea dueño de las líneas de alimentación será quien pueda vender electricidad.

Transformadores en una Subestación Eléctrica.

Dependiendo en qué se vaya a emplear la energía, la corriente suministrada desde la subestación puede ser monofásica o trifásica. Normalmente para uso industrial se

requiere corriente alterna trifásica y para viviendas se emplea monofásica. Un domicilio normal utiliza alrededor de 25kw mensuales. De sobrepasar esta cantidad, la compañía suministradora cobra una multa alrededor de los 50kw de consumo. En caso de alimentar plantas industriales, las mismas compañías poseen tarifas especiales para clientes con alta demanda energética. Aparte de ofrecer suministro trifásico (o monofásico si se desea) sirven como asesores técnicos sobre las necesidades de instalación eléctrica que requiera la planta. Evidentemente es una asesoría interesada, pero si se desea pueden hacer estudios a la planta y sugerir equipamiento para corregir y optimizar el uso de energía. En caso de industrias grandes, puede que posean generadores de corriente eléctrica en la misma planta, lo que les permite suministrarse independiente de la compañía eléctrica. La energía producida con generadores a combustibles es generalmente más cara que la suministrada por la compañía, por lo que el uso de estos generadores se limita a casos de emergencia, o cuando rigen las tarifas eléctricas de invierno, usualmente más caras por el aumento de demanda. Cuando el uso de electricidad se da en una instalación industrial es común que aparezcan en el circuito ciertos ruidos eléctricos que disminuyen la eficiencia energética del mismo. Para remediar esta situación se usan los filtros armónicos.


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¿QUE ES UN GABINETE ELECTRICO?


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¿QUE ES UN GABINETE ELECTRICO? Un gabinete eléctrico es una caja que contiene equipamiento eléctrico. Recibe corriente desde la línea de suministro y la redistribuye. Cumple varias funciones:

• Contiene los componentes de un circuito eléctrico • Protege el equipamiento del ambiente • Protege al usuario de la electricidad • Define de que forma accede el usuario al equipo

En la línea de suministro eléctrico se ubican después de las subestaciones, en los puntos de entrada a los distintos lugares de uso energético. El gabinete es el que genera los espacios de conexión del equipo, tanto entre sus componentes internos, como entre la red de suministro eléctrico y el circuito propio de la instalación. Un gabinete se define a partir de:

• Los componentes que alberga • El circuito que aloja • La necesidad de aislamiento que requiere • El uso que tenga el equipo

Gabinete RITTAL usado por INELAP para albergar un Filtro Armónico.


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FILTROS ARMÓNICOS


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FILTROS ARMÓNICOS El equipo específico con el que se va a trabajar son filtros armónicos. Estos son sistemas electrónicos que corrigen las ondas en redes industriales de corriente alterna, evitando que ésta se distorsione demasiado provocando malfuncionamientos. Posee 2 tipos de componentes principales: condensadores y reactores. Se conectan en la entrada de suministro eléctrico de la planta o instalación y se dejan funcionando en todo momento. Además de evitar la aparición de ondas armónicas en la red eléctrica un filtro armónico corrige el factor de potencia del circuito, optimizando con ello el uso de la energía del sistema. La corrección del factor de potencia es exigida por la empresa que suministra energía eléctrica, pues un sistema con un bajo factor de potencia consume más energía de la que contabiliza el suministro debido a que demanda más intensidad y pierde potencia en el circuito. Los armónicos aparecen en el caso de que existan cargas no lineales conectadas a una red de suministro alterna. Estas cargas absorben corriente en impulsos bruscos, creando ondas de corriente distorsionadas que originan a su vez corrientes de armónicas hacia otras partes del sistema de distribución eléctrica. El uso de computadores, impresoras, hornos de arco y de inducción, transistores de potencia y maquinaria computarizada, entre otros equipos, genera este tipo de distorsión. La disponibilidad de este tipo de dispositivos a aumentado en gran medida su uso en casi todo tipo de cargas comerciales e industriales. Esto ha llevado a mayor presencia de armónicos en los sistemas de distribución

eléctrica, generando una creciente demanda sobre los filtros armónicos que corrigen este problema. Los filtros armónicos se definen dependiendo de la frecuencia que es necesario filtrar de la red y la potencia a la que corresponde el sistema. Se puede elegir filtrar una frecuencia específica, o filtrar toda banda de frecuencias mayores o menores a una cantidad tope. Las características de los componentes de un filtro armónico varían dependiendo de la potencia a la que funcionen. Por ello la lista de componentes de los filtros están tabulados según la potencia del sistema (medida en Caballos de Fuerza, o HP según su sigla en inglés), lo que se encuentra anexado en este documento. Este tipo de equipos tiene una ubicación intermedia entre la generación de la energía y los puntos terminales donde se usa. Por ello son equipos que la persona que usa la energía no ve ni ocupa necesariamente. Eso, sumado al carácter técnico que tienen estos objetos, ha llevado a que los gabinetes que albergan estos equipos sean desarrollados normalmente por ingenieros.


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GABINETES ACTUALES


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GABINETES ACTUALES Actualmente INELAP tiene tres tipos de gabinetes. Unos son los gabinetes genéricos que compra a la empresa alemana RITTAL. Estos gabinetes cumplen con todos los requerimientos básicos, pero siendo producidos por una empresa ajena, no son específicos para los filtros armónicos que albergan. Son gabinetes genéricos que se montan usando un sistema de parrillas regulables para albergar una amplia variedad de componentes.

Gabinetes Rittal usados por INELAP.

Para ubicar equipos de menor potencia (hasta 200hp), los gabinetes RITTAL resultan demasiado grandes y caros para los componentes que albergan. Por ello se emplean otros gabinetes, diseñados por ingenieros de INELAP y producidos con una metalmecánica mexicana. El diseño cumple con los estándares requeridos de aislamiento y seguridad, pero sacrifica la accesibilidad a los componentes y la facilidad en el montaje. Son estos gabinetes los que se pretenden reemplazar con el diseño que se produzca en este proyecto.

Gabinetes para Filtros Armónicos pequeños.


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El tercer tipo de gabinete que maneja INELAP es para albergar sus bancos de condensadores. Si bien corresponden a otro tipo de equipos, es relevante tenerlos como una referencia ya que fueron recientemente diseñados por un ingeniero de la empresa y han tenido buena recepción por parte de los clientes.

Bancos fijos de Condensadores de Baja Tensión.


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SEGURIDAD


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SEGURIDAD Una de las cosas más importantes a tener en cuenta, es la seguridad de los usuarios. Lamentablemente, la seguridad en sistemas eléctricos industriales, nunca va a depender solo de la forma del gabinete que contiene al equipo. Por ello es importante profundizar en las formas y métodos que se usan en la seguridad laboral, asociado a sistemas eléctricos industriales. En este caso específico, se busca evitar la muerte de algún empleado por electrocución accidental.

Simbología de Prevención contra

Electrocución Accidental Las medidas preventivas para evitar electrocutarse están siempre basadas en aislar eléctricamente al sujeto. Para ello se recomienda lo siguiente: • Usar guantes y alicates para manipular piezas que puedan

tener corriente eléctrica.

• Usar zapatos de goma, o situarse sobre una plataforma eléctricamente aislada.

• Desconectar el equipo a manipular de la corriente eléctrica.

• Esperar que el equipo se descargue de toda electricidad que puede tener dentro de su circuito.

• Una vez seguro de que no hay corriente dentro del equipo, proceder a hacer lo que se tenga que hacer.

Todas las recomendaciones de seguridad dentro del ambiente industrial, tratan de hacer que los empleados sigan el procedimiento al pie de la letra. Esto es lo que se ve en el video de “Instalación, Operación y Manutención de Bancos de Capacitores”, facilitado por INELAP-ARTECHE. Es muy similar a las recomendaciones domésticas para evitar que los niños se quemen o se den una descarga eléctrica, con la única diferencia de que la posible descarga eléctrica puede ser letal para una persona adulta.


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USOS


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USOS Estos gabinetes son usados en 4 instancias distintas:

• Montaje. • Transporte. • Instalación. • Mantención y Arreglos.

En estas 4 instancias destacan 3 usuarios diferentes:

• El trabajador de la fábrica productora (Montaje). • El transportista. • El trabajador de la empresa que utiliza los filtros

(Instalación, Mantención y Arreglos). En la práctica los trabajadores en INELAP ensamblan componentes para producir un filtro armónico, el que luego empaquetan y paletizan, dejándolo listo para ser trasladado. El transportista lleva los productos desde su lugar de fabricación hasta donde serán utilizados. Puede ser un transportista externo, o pertenecer a la empresa que está comprando los filtros. INELAP no se dedica a la distribución. Ya que el transportista recibe los equipos debidamente embalados y paletizados no se le considera como un usuario directo de los gabinetes. Y en la práctica no hace ninguna consideración especial en el transporte de estos equipos. La instalación, mantención y arreglos son efectuados por los trabajadores de la empresa que compró los filtros. Es este usuario quien más interactúa con el gabinete a lo largo de su ciclo de vida. Normalmente se trata de electricistas o técnicos especializados conocedores de los riesgos existentes al interactuar con estos equipos.

A continuación se hará una descripción más detallada de los usos que se le da a los gabinetes.


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MONTAJE Es cuando se fijan y conectan los distintos componentes eléctricos para conformar un filtro armónico de características determinadas. Los pasos que se siguen en el montaje son:

• Definición técnica del producto. • Montaje de componentes según definición técnica. • Interconexión de componentes. • Testeo del sistema. • Empaquetamiento.

Una vez especificado las características técnicas del filtro, se procede a montar y conectar los condensadores y reactores de forma independiente. Posteriormente se conectan entre sí y se prueba el correcto funcionamiento del sistema. El montaje y conexión de los condensadores se hace sobre un panel que la empresa ya tiene diseñado para estos efectos. Estos paneles facilitan el montaje de la cantidad necesaria de condensadores, permiten su posterior interconexión y los dejan todos fijos a una lámina de acero. Ubicar los condensadores es bastante simple. Todos tienen un hilo roscado en su extremo inferior que permite atornillarlos a la parrilla de soporte. En el caso de los gabinetes para filtros pequeños, el montaje de condensadores se hace directamente sobre la tapa inferior, la que posteriormente se ensamblará al resto del gabinete.

Se observa que para el montaje de condensadores existe un adecuado

control manual y visual de la tarea.


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El montaje de los reactores se hace directamente al chasis del gabinete debido a que estos componentes son los más pesados del equipo. Una vez montados se conectan entre si como lo dispone el circuito eléctrico ya definido.

Al montar los reactores si tiene un adecuado control visual, sin embargo el

acceso manual se ve entorpecido en parte por presencia del chasis.

Cada reactor viene provisto de 2 herrajes de soporte. Estos herrajes son los que se fijan a la estructura del gabinete, utilizando 4 pernos de fijación.

Posteriormente se fija la tapa inferior con la base y el chasis del gabinete. Luego se procede a conectar reactores con condensadores. Se prueba que el sistema esté correctamente conectado antes de agregar la tapa lateral, superior, frontal y posterior del gabinete.

Vista explosionada de las piezas usadas en el armado del gabinete.

Finalmente se procede a empaquetar el filtro para que sea transportado. El empaquetamiento del equipo no será abordado en esta investigación.

Chasis

Base

Tapa Inferior


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El diagrama muestra la disposición de los componentes al momento en que

se procede a conectarlos y luego testear el equipo. El hecho de que los componentes estén rodeados de la estructura que los soporta para el momento de conectarlos entorpece el acceso y dificulta esta tarea. Después de conectados, se procede a probar el equipo para corroborar de que esté funcionando correctamente. Una vez que pasa esas pruebas, se ensambla el resto del gabinete y se procede a empaquetar el equipo para su transporte.


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INSTALACIÓN Una vez que se vende un Filtro Armónico, éste se entrega a la Empresa Cliente con un video instructivo donde se indican los requerimientos mínimos para la adecuada instalación y uso del equipo. Dicho instructivo recuerda las normas básicas de seguridad laboral y recomienda insistentemente que el equipo sea instalado y manipulado solamente por ingenieros eléctricos, o en su defecto electricistas experimentados. La instalación consta de 2 etapas definidas: emplazamiento (ubicación física del equipo en la planta) y conexión. 1. EMPLAZAMIENTO El filtro deberá ir instalado en el punto de entrada del suministro eléctrico. El lugar a utilizar debe facilitar la conexión que se hará con el suministro y luego con la carga.

Esquema de la ubicación de un filtro armónico en una planta industrial.


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Estos equipos deben ir fijos al muro o piso, para evitar cualquier tipo de desplazamiento que pueda provocar un corte en el circuito eléctrico. Los modelos de gabinetes que usa INELAP-ARTECHE actualmente para los filtros armónicos van todos fijos al piso. Aquí se muestra el caso del gabinete RITTAL.

Dicho gabinete posee en su zócalo 4 perforaciones con las que fija la estructura al suelo. Esto implica que es necesario que en el suelo de la planta, en el lugar donde se ha deseado instalar el equipo, se hagan 4 perforaciones hiladas coincidentes con la disposición de las perforaciones del equipo. El zócalo tiene 4 accesos a las perforaciones, que están cubiertas por tapas plásticas removibles para cuando sean usados. El espacio de suelo que ocupa un gabinete se le conoce como huella o “footprint”. Dependiendo de si el gabinete va fijo al suelo o si es suspendido del muro, el footprint varía de ubicación y forma. Lo ideal siempre es minimizar la huella del gabinete, para poder dejar la mayor cantidad de espacio libre para colocar otros equipos.

Modo de fijación de un gabinete RITTAL


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2. CONEXIÓN En el video de instalación viene detallado paso a paso el procedimiento para la correcta conexión del FA. Por medida de seguridad básica, siempre se debe trabajar con el circuito eléctrico apagado. Primero es necesario establecer los cables de entrada de suministro, y los de salida para la carga. Como se trata de equipos que se emplean en sistemas de corriente trifásica, es necesario establecer correctamente el orden de las fases para proceder a la conexión. Teniendo esto claro, se desconecta todo el sistema eléctrico para aplicar el transformador de núcleo abierto a la entrada de la primera fase. Trabajando siempre con el circuito apagado, se conecta el sistema a tierra para proteger tanto al equipo como al usuario. Para ello se usa un tope que va a la fijación de muro o piso del gabinete. Se deben verificar el torque de todas las conexiones del equipo debido a que se pueden haber soltado en el transporte. Para ello se emplea un medidor de torque con el que se van reapretando las conexiones, comprobando que el valor de torque corresponda a la tabla de torques adjuntada con el manual de usuario. Se conectan los 3 cables de entrada y los 3 cables de salida a la tablilla de conexión, siguiendo el diagrama de circuito del filtro. Es necesario asegurarse que los niveles de corriente, voltaje y frecuencia de la carga corresponden a los que aparecen en las especificaciones técnicas del filtro.

Finalmente se cierra el gabinete y se prende el sistema. Es prudente realizar una segunda inspección del equipo, 8 horas después de haberlo conectado, para asegurarse de que esté funcionando correctamente.


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MANTENCIÓN Y ARREGLOS Es importante destacar que los equipos siempre están conectados a la corriente eléctrica con altos voltajes. Esto es altamente peligroso, por ende, cuando se usan los gabinetes para hacer mantención y arreglos, se debe seguir rigurosamente un procedimiento de desconexión del equipo antes de manipular cualquier componente del sistema. Los filtros se consideran libres de mantención, sin embargo es necesario inspeccionarlos cada vez que se realice una mantención general al sistema eléctrico de la planta. Éstas se hacen de forma preventiva, como mínimo un par de veces al año. Una empresa responsable intentará revisar el equipo una vez al mes. El procedimiento para realizar una mantención del sistema eléctrico es el siguiente: 1. Desconectar el sistema. 2. Acceder al equipo que hay que revisar. 3. Limpiar el polvo acumulado (aspirándolo idealmente). 4. Revisión ocular y reapriete de conexiones. 5. Chequeo del funcionamiento mecánico de

interruptores. 6. Reemplazar componentes defectuosos (si es que los

hay). 7. Testeo del equipo. 8. Cerrar. 9. Reconectar el sistema. En resumen hay 4 actividades a destacar: se limpia, se reemplaza, se reaprieta y se testea.

En los filtros se revisa si algún condensador muestra señales de abultamiento en su cuerpo o zona de conexión. De ser así es posible que dicho componente ya no esté funcionando correctamente y es necesario cambiarlo. Para verificar que todos los condensadores estén funcionando correctamente, se debe medir la corriente en cada fase del sistema de condensadores. Una diferencia entre fases significa que hay condensadores fallando. El equipo se limpia debido a que se acumula polvo en las instalaciones. Es necesario reapretar las conexiones y fijaciones ya que con el tiempo éstas se van soltando producto de la pequeña vibración eléctrica a la que están sometidas. Normalmente estos equipos están ubicados en zonas con mala iluminación, lo que dificulta la revisión ocular de los componentes, por lo que es común que el usuario porte una linterna personal. Una falla en un filtro armónico no genera un corte en el suministro eléctrico. Sin embargo, puede generar incendios o ruidos no deseado en la corriente del sistema. Debido a que es un equipo que se deja prendido siempre, conviene estar revisando el equipo regularmente, para evitar cualquier tipo de desperfectos.


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IMPACTO AMBIENTAL


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IMPACTO AMBIENTAL Con el fin de definir el impacto ambiental que genera la producción de los gabinetes que actualmente ocupa INELAP para albergar sus filtros armónicos hasta 200kvar, se hará un análisis para calcular su eco-indicador, utilizando la metodología descrita en “Eco-indicator 99, Manual for Designers”, desarrollado por el Ministry of Housing de Holanda. El objetivo de definir este impacto es poder reducirlo con el nuevo diseño de gabinetes para filtros armónicos, mejorando así las implicancias medioambientales de este producto además de la simplificación en su uso. Para ello se define el ciclo de vida de un filtro armónico según el esquema siguiente.

Es importante aclarar que los componentes y diversos insumos eléctricos que se emplean en la producción de un filtro armónico poseen un eco-indicador propio que habría que obtener estudiando la forma en que se producen, usan y desechan estos elementos. Sin embargo, este estudio se avoca solo al gabinete, no al equipo que aloje. Además, se usarán los mismos componentes e insumos en el nuevo gabinete, por lo que no resulta relevante conocer estos indicadores. También es necesario aclarar que si bien el filtro armónico consume electricidad para funcionar, el resultado de su funcionamiento genera una reducción en el gasto total de energía en el sistema. Esto genera tanto ahorro monetario como medioambiental. Actualmente INELAP esta realizando estudios para cuantificar exactamente el ahorro en emisiones de carbono por cada equipo. Debido a que estos datos no están aún disponibles, no se considerará el consumo energético del equipo en este análisis. Si bien el transporte de los equipos es parte importante del ciclo de vida de éstos, no se usa un solo medio de transporte y las distancias a recorrer varían con la ubicación de cada cliente de INELAP. Esto dificulta que se contabilice el transporte dentro de este análisis de impacto, ya que varía con cada venta de filtros armónicos. Para este análisis no se incluirá el gabinete RITTAL, ya que este producto no se reemplazará con la propuesta. Sólo haremos el estudio sobre el gabinete pequeño (que se usa para filtros menores a 200hp de potencia). Los planos de fabricación del gabinete actual se encuentran anexados a este documento. De ahí se extrae la siguiente tabla de piezas.

ACERO

INSUMOS ELECTRICOS

LAMINADO

CONFORMACION METALMECÁNICA

ARMADO Y CONEXIÓN

EMBALAJE

TRANSPORTE

USO

DESECHO DE COMPONENTES

MAL ESTADO

DESECHO DE FILTRO ARMÓNICO

CONDENSADORES

REACTORES


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N° Nombre Pieza Material Cant 1 Tapa Superior Lámina CRS. Cal 14 1 2 Costados Lámina CRS. Cal 14 2 3 Tapa Frontal Lámina CRS. Cal 14 1 4 Tapa Posterior Lámina CRS. Cal 14 1 5 Tapa Inferior Lámina CRS. Cal 12 1 6 Base Angulo 1/8”x1”x1” 1 7 Refuerzos Laterales Angulo 1/8”x1”x1” 2 8 Refuerzo Superior Angulo 1/8”x1”x1” 1 9 Refuerzos Base Lámina CRS. Cal 14 2 10 Herraje Vertical Lámina CRS. Cal 12 2 11 Herraje Horizontal Lámina CRS. Cal 12 2 12 Base TC Lámina CRS. Cal 12 1 13 Base ITM Lámina CRS. Cal 12 1 De los indicadores anexados en el manual Eco-indicator 99, se extrae la siguiente tabla de indicadores pertinentes a los procesos utilizados en la producción de un gabinete.

Proceso Indicador Factor de Medición Obtención de Acero 86 Kg. Producción de Lámina 30 Kg. Plegado Acero 0.00008 m Troquelado Acero 0.00006 mm2 superficie cortada Prensado 23 Kg. metal deformado Reciclaje de Acero -70 Kg. Para cuantificar el impacto total se obtienen de los planos los datos relevantes para definir los pliegues, cortes y prensado de acero. Se consideran los siguientes pesos por material:

• Lámina CRS Cal14: 15,258 kg/m2 • Lámina CRS Cal12: 21,361 kg/m2 • Angulo: 1,2 kg/m

N° Nombre Pieza Superficie (mm2)

Pliegues (m)

Peso (Kg.)

1 Tapa Superior 879060 3,554 13,412 Costados 711721 3,178 10,863 Tapa Frontal 593280 1,73325 9,054 Tapa Posterior 593280 1,72 9,055 Tapa Inferior 834480 1,734 17,836 Base 141780 4,5436 3,407 Refuerzos Laterales 150200 2,8524 3,608 Refuerzo Superior 204730 4,0946 4,919 Refuerzos Base 45600 1,52 0,7010 Herraje Vertical 30420 0,72 0,6511 Herraje Horizontal 76472 1,678 1,6312 Base TC 86400 0 1,8513 Base ITM 112407 0,636 2,40 La única pieza que tiene una deformación por prensado es la tapa frontal. El área de prensado total es de 3222mm2, lo que equivale a 0,049kg de peso. Con estos datos procedemos a calcular el eco-indicador correspondiente por pieza, sumando el valor obtenido en cada proceso. Nótese que se incluye aquí lo que sucederá con el gabinete una vez que finalice su vida útil. En este caso (reciclaje del material) tiene un indicador negativo. Esto significa que dicho proceso resulta beneficioso para el medioambiente debido a que evita extracción de materia prima virgen.


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Sumando los totales de cada pieza obtenemos que el gabinete completo tiene un indicador de 3918,36. Observando la tabla de eco-indicadores obtenida, salta a la vista que el mayor impacto lo genera la extracción de materia prima, seguido por la producción de la lámina de acero (con aproximadamente 1/3 del valor anterior). La única forma de bajar estos indicadores es reduciendo la cantidad de material a utilizar. Se podría decir que el plegado de lámina es casi despreciable, por lo que se puede usar tranquilamente éste método de conformación en la nueva propuesta. Como conclusión se pretende reducir la cantidad de material a utilizar y minimizar el número de piezas. Esto aparte de reducir el eco-indicador del gabinete reducirá los costos de producción y el tiempo de armado del mismo.

N° Nombre Pieza Acero Lamina Pliegues Troquel Prensado Reciclaje Total 1 Tapa Superior 1153,26 402,3 0,00028432 52,7436 - -938,7 669,602 Costados 933,96 325,8 0,00025424 42,70326 - -760,2 542,263 Tapa Frontal 778,3 271,5 0,00013866 35,5968 - -633,5 451,904 Tapa Posterior 778,3 271,5 0,0001376 35,5968 1,127 -633,5 453,025 Tapa Inferior 1533,38 534,9 0,00013872 50,0688 - -1248,1 870,256 Base 292,4 102 0,00036349 8,5068 - -238 164,917 Refuerzos Laterales 309,6 108 0,00022819 9,012 - -252 174,618 Refuerzo Superior 422,26 147,3 0,00032757 12,2838 - -343,7 238,149 Refuerzos Base 60,2 21 0,0001216 2,736 - -49 34,9410 Herraje Vertical 55,9 19,5 0,0000576 1,8252 - -45,5 31,7311 Herraje Horizontal 140,18 48,9 0,00013424 4,58832 - -114,1 79,5712 Base TC 159,1 55,5 - 5,184 - -129,5 90,2813 Base ITM 206,4 72 0,00005088 6,74442 - -168 117,14 Totales 6823,24 2380,2 0,00223711 267,5898 1,127 -5553,8 3918,35


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PROPUESTAS DE MEJORA


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PROPUESTAS DE MEJORA Los cambios se sugieren en los siguientes aspectos:

1. Mejorar el emplazamiento del equipo. 2. Reducir el número de fijaciones necesarias. 3. Modificar la forma de enfrentar el equipo para su

montaje.

Con la idea de minimizar el espacio que ocupa la huella del gabinete en la instalación, se privilegia fijar los gabinetes al muro en vez del piso, siempre y cuando su peso lo permita. El equipo de trabajo de INELAP ha definido que esto es posible con filtros hasta 125hp, solicitando que me enfoque en desarrollar este nuevo modelo de gabinetes. Ubicar el gabinete en el muro mejora la forma que tiene el usuario de enfrentar el equipo. Ya no le será necesario agacharse para realizar la manutención de rutina. Al definir la forma de la huella en el muro se privilegia que ésta sea lo más angosta posible, para permitir ubicar más equipos en el muro. Es necesario definir la ubicación de los componentes entre sí antes de proyectar el gabinete. Un aspecto importante a considerar es que los reactores generan calor y los condensadores son sensibles a éste, por lo que se deberán ubicar por debajo de los reactores o a un costado de ellos.

Sistema de Fijación de Reactores con una Lengüeta Base.

Tratando de reducir el número de pernos que se usan para la fijación de los reactores, se pensó en fijarlos a una superficie vertical, cosa de que el mismo peso de estos componentes permitieran ubicarlos con una lengüeta. De todas maneras es necesario ocupar 2 pernos para evitar que ocurra cualquier tipo de desplazamiento. Debido al peso de los reactores la cara a la que se fijan es la que debiera ir directamente al muro, facilitando con ello que se soporte el gabinete. Con estas ideas base se comenzaron a desarrollar varias propuestas formales, que se presentan a continuación.


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DESARROLLO DE PROPUESTAS


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DESARROLLO DE PROPUESTAS

Bocetos de una lluvia de ideas.

En un principio se barajaron varias ideas generales para comenzar a soltar la mano. Después de trabajar sobre varios esquemas se llegan a una propuestas preeliminares que se desarrollan con mayor profundidad.

Bocetos de gabinetes de piso.

Se comienza trabajando con propuestas que contaban con una puerta para acceder a los componentes y se emplazaban fijándose al piso del inmueble. Se consideran las posibles ubicaciones para los componentes y cómo influye esto en el tamaño de la huella que genera el gabinete.


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Vista explosionada del modelo 3d desarrollado en Solid Edge.

Estas ideas se desarrollaron a profundidad generando con ellas un modelo tridimensional en Solid Edge, que contemplaba ubicar los condensadores en un panel vertical a un costado de los reactores, una puerta de acceso única y fijación del equipo al suelo. El modelo mantenía la cantidad de piezas del gabinete que actualmente se usa. Si bien el modelo tuvo buena acogida en INELAP-ARTECHE, se sugirió buscar un modelo que se pudiese fijar al muro y que fuese más profundo que ancho, disminuyendo ojala la cantidad de piezas requeridas.

Vista explosionada de propuesta preeliminar.

La propuesta que se aprecia en la figura consta de una estructura base donde se montan los reactores, a la cual se fija la carcasa y puerta. Los condensadores se montan sobre los paneles que actualmente tiene INELAP desarrollados para este fin, el que se ubica en el riel de la estructura base, fijándose a los pilares.


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Desarrollo de encajes de piezas sobre la misma propuesta. Se ocupan las ranuras de ventilación para proponer diversas composiciones que puedan darle carácter al gabinete. Se busca evocar el poder de la electricidad, usando el símbolo de un rayo, o hacer referencia a la cultura mesoamericana donde se produce este objeto, usando la figura de la pirámide de 7 niveles.

Propuestas compositivas para las ranuras de ventilación.


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Paralelamente se va visualizando los gestos de interacción que el gabinete propuesto genera. El hecho de tener que retirar la carcasa para acceder a los reactores dificulta la tarea de mantención y arreglo del equipo.

“Son objetos que no tocas nunca. La interfaz separa al usuario de los cables.”

Este diagrama nos muestra la visibilidad que tendría un usuario al abrir la puerta del gabinete. Se accede sin problema a los condensadores, pero el acceso a los reactores requiere que se retire la carcasa.

Usuario cambiando condensadores.


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Surgen así otras propuestas que tratan de exponer todos los componentes retirando solamente una pieza del gabinete.

Propuesta con estructura triangular superior.

Idea de carcasa para un gabinete de estructura triangular superior.


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Por la distribución de los componentes resultaba más cómodo invertir la estructura triangular anterior para facilitar el acceso requerido.

Propuesta con estructura triangular inferior.

Este bosquejo llamó la atención a uno de los ingenieros de INELAP-ARTECHE, por lo que me solicitaron desarrollar este tipo de estructura más a profundidad.

Desarrollo de la propuesta.


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Teniendo claro donde se ubicarían los componentes se procede a desarrollar las distintas piezas necesarias para la conformación del gabinete. Se comienza a trabajar sobre como sería la apertura del gabinete cuando este esté montado en el muro.

Esquema de apertura del gabinete.

A continuación se aprecian varias propuestas formales que fueron desarrolladas con esta estructura en mente.


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La unión entre la carcasa y la estructura debía permitir abrir el gabinete fácilmente para su uso, sin sacrificar una fijación segura y resistente que mantuviera el equipo firmemente cerrado para su funcionamiento. Se optó por cambiar la unión por medio de pernos a una unión que combinara bisagras y una chapa, que permitiera un acceso rápido solo a personal autorizado con el uso de la llave adecuada. Ante la idea de usar una bisagra externa y que se notaran los pernos de fijación en la parte superior de la carcasa, se contempló la posibilidad de incorporar a la misma lámina algunos pliegues que sirvieran este propósito. Ubicar la bisagra en un punto de unión entre carcasa y estructura, y la chapa en el otro, nos permite fijar las piezas solo con el trinquete de la chapa. Esto simplifica el gesto requerido para abrir el gabinete, a solamente abrir la chapa y levantar la carcasa.

Se trabajaron varias ideas para la unión móvil y finalmente se utilizó una bisagra de doble pliegue en la carcasa que se pasa por una ranura en la estructura, como se ilustra en el boceto de la derecha. Para evitar movimientos indeseados se incorpora una goma en el tope que facilite el encaje. Este tipo de unión resulta común en objetos de lámina metálica.

Bocetos de posibles bisagras entre la carcasa y la estructura.


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PROPUESTA FINAL


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PROPUESTA FINAL Se llega finalmente a la propuesta definitiva de gabinete y se desarrolla un modelo tridimensional de la propuesta, usando el programa de modelamiento paramétrico Solid Edge.

Vista explosionada del Gabinete.

En el modelo se resuelven las uniones y encajes. La propuesta consta de la estructura, la base y la carcasa. Sobre la base se montan y conectan los condensadores. Sobre la estructura se montan y conectan los reactores para luego fijar ahí la base con los condensadores previamente conectados. La carcasa aísla todo el equipo y puede ser abierta con un simple gesto desde el frente del gabinete. La carcasa se compone de 2 piezas, las caras y la parte superior. Estas van unidas mecánicamente antes de ser pintada la pieza.

Explosión del subconjunto Carcasa.


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El modelo tridimensional desarrollado en Solid Edge esta construido a partir de las variables dimensionales de los reactores. Esto facilita poder hacer una familia de gabinetes que alberguen los reactores para filtros de potencias que van desde 2 a 125hp, haciendo que el mismo programa recalcule las dimensiones a partir de los tamaños de los reactores que cada equipo ocupa.

Esquema de un reactor con sus referencias dimensionales.

HP A/mm B/mm C/mm D/mm D‘/mm E/mm E‘/mm *1/mm *2/mm 20 230 205 140 176 150 95 114 7 11 60 300 270 170 224 150 119 147 10 11 100 300 300 185 224 150 134 162 10 11 125 360 355 210 264 - 155 183 10 -

De todos los filtros que se ofrecen entre 2 y 125hp se establece que las diferencias relevantes de tamaño de sus reactores está en cuatro tramos: los filtros de 20, 60, 100 y 125hp. Así la tabla anterior sirve de base para recalcular las dimensiones del gabinete desarrollado virtualmente, entregando 4 modelos tridimensionales escalados en virtud de sus componentes.

Huellas comparadas de los reactores de los 4 tamaños.

HP = 125

HP = 100

HP= 60

HP = 20


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Una vez que tenemos el modelo podemos evaluar el impacto ambiental que esta propuesta genera. Se considera usar el mismo material que se empleaba en el gabinete preexistente, ocupando así lamina de acero laminado en frío, de calibre #12 para la estructura y base, y lámina de acero calibre #14 para la carcasa. Considerando los pesos por material especificados bajo la tabla, se obtienen de los planos la siguiente tabla de datos:

Perímetro

(mm) Superficie

(mm2) Pliegue (mm)

Peso (kg)

Estructura 4066 493900 3105 10,55 Base 2508 178730 1470 3,82 Car. Caras 3723 853420 1712 13,02 Car. Superior 1649 185670 1733 2,83

• Lámina CRS Cal14: 15,258 kg/m2 • Lámina CRS Cal12: 21,361 kg/m2

Ocupando los mismos indicadores del “Eco-indicator 99, Manual for Designers” para los procesos de conformación de piezas metálicas que se emplean en este nuevo diseño, obtenemos los indicadores de impacto del gabinete.

Proceso Indicador Factor de Medición Obtención de Acero 86 Kg. Producción de Lámina 30 Kg. Plegado Acero 0.00008 m Troquelado Acero 0.00006 mm2 superficie cortada Prensado 23 Kg. metal deformado Reciclaje de Acero -70 Kg.

Vista isométrica del modelo virtual en Solid Edge.


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Sumando los indicadores por pieza obtenemos que el gabinete posee un indicador final de 1503,11. Lo que es bastante inferior a los 3918,36 obtenidos con el gabinete original. Esta significativa reducción se debe en gran medida a la disminución de la cantidad de material que se emplea, pasando de 79,34 kilos a solamente 30,22kg.

Obtencion

Acero Lamina Pliegues Troquel Prensado Reciclaje Total Estructura 907,32 316,51 0,0002484 29,634 10,174 -738,514 525,12 Base 328,34 114,54 0,0001176 10,7238 - -267,25 186,35 Carcasa Caras 1119,85 390,64 0,00013696 51,2052 - -911,504 650,19 Carcasa Superior 243,63 84,99 0,00013864 11,14024 - -198,307 141,46 Tope 51,6 18 0,0000016 - - -42 27,6 Totales 2650,74 924,68 0,0006432 102,70324 10,174 -2157,575 1530,72

ECOINDICADORES COMPARADOS

-8000-6000-4000-2000

02000400060008000

Gabinete 1 6823,24 2380,2 0,00223711 267,5898 1,127 -5553,8 3918,35

Gabinete 2 2650,74 924,68 0,0006432 102,70324 10,174 -2157,575 1530,72

Obtencion Acero

Lamina Pliegues Troquel Prensado Reciclaje Total


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La reducción de pasos en el montaje del gabinete no se ve reflejado en este análisis, pero es una mejora importante en el uso que se le da al gabinete. La optimización que permite pasar de tener que ensamblar 11 piezas distintas a solamente 3, no solo ahorra tiempo y trabajo a los empleados de INELAP-ARTECHE, sino que significa una importante reducción en insumos para la fijación mecánica de piezas, pasando de 34 pernos necesarios para ensamblar el gabinete, a 2 (usados para fijar la base a la estructura). Para la apertura del gabinete se ahorra el uso de bisagras externas, generando un par de bisagras por medio de pliegues y cortes en las piezas de la carcasa y estructura. Esta propuesta también se ahorra el uso de ventiladores, al incorporar ranuras a lo largo de ambos costados que permiten el adecuado flujo de aire al interior del gabinete.

Detalle del perno que fija la pieza base a la estructura.

Prototipo del gabinete desarrollado.


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Otro aporte de esta propuesta es que cambia el gesto de acceder al gabinete, tanto al momento de ensamblarlo y conectarlo, como cuando se requiere hacer manutención al equipo.

Se observa cómodo acceso visual y manual a los puntos de conexión de los componentes, a pesar de ubicarse en un espacio algo más reducido.

Para la manutención el usuario se ubica frente al gabinete, y con la llave correspondiente abre el gabinete hacia arriba, descubriendo en un gesto todos los componentes. Para poder trabajar tranquilamente se utiliza el tope que posee el gabinete trabando la carcasa en posición abierta. La altura a la que se cuelgue el gabinete define los rangos en los que el usuario deberá interactuar con los componentes. Es por ello necesario ubicar el equipo de forma tal que la base del gabinete se encuentre unos 10 centímetros por debajo de la altura codo-suelo de un usuario de pie. Esta altura varía dependiendo del país en el que se utilicen los equipos, pero para el caso de emplearse en Chile, consideraremos la altura codo-suelo del 5 percentil igual a 96,42. Se considera la altura del 5 percentil para asegurarse que la mayoría de los usuarios alcancen cómodamente los distintos componentes. Considerando dicha altura, la ubicación de las perforaciones superiores para emplazar el gabinete deben ubicarse a 166 centímetros del suelo.

2 Dato obtenido de una tabla de Características antropométricas de hombres chilenos de 17 a 60 años de edad. Fuente: "Manual De Ergonomia Forestal". E.Apud, M.Gutiérrez, S.Lagos, F.Maureira, F.Meyer, y J.Espinoza. 1999


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Este trabajo se presentó a la gente de INELAP-ARTECHE, quienes basándose en este modelo desarrollaron una línea que mantiene la posición vertical de los reactores (en parte por costumbre de los operarios para el montaje e incorpora también la posibilidad de hacer la entrada de cableado por la parte superior del equipo. En dicho gabinete la carcasa se retira completamente al minuto de tener que acceder a los componentes.

Prototipo de INELAP-ARTECHE abierto.

Prototipo desarrollado por INELAP-ARTECHE basado en el modelo propuesto.


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CONCLUSIONES


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CONCLUSIONES En vista que las mejoras establecidas optimizan tanto el montaje de componentes como el uso del gabinete en la mantención del filtro, y que lo hacen reduciendo significativamente los costos financieros y medioambientales asociados a producir estos gabinetes, se concluye que la incorporación de este nuevo diseño reporta diversos beneficios para la empresa que lo desarrolle. Esto a su vez demuestra que la incorporación del diseño industrial en el desarrollo de equipamiento técnico es provechosa, tanto para los productores como para los usuarios finales que se ven beneficiados con un objeto más amigable y simple de usar. A contrario de lo que pueda pensarse, trabajar con un diseñador reduce costos además de agregar valor. Es por esto que creo natural que se vayan incorporando diseñadores en grandes industrias. Experiencias positivas como la que hubo con INELAP-ARTECHE, demuestran la importancia de considerar el diseño como parte fundamental en el desarrollo de objetos técnicos y permiten abrirle al diseñador un espacio en la industria. Un espacio donde no es necesario inventar nuevas necesidades que satisfacer, sino que permite optimizar los productos existentes significativamente, simplificando su uso y producción. Si bien la disciplina del diseño nació asociada a la producción industrial, la realidad en nuestro país es que la industria desconoce las posibilidades que la incorporación de un diseñador en su planta puede significar. En medida que más industrias vean beneficios como los que se demuestran con este proyecto, van a comenzar a demandar más diseño.

Mientras más diseñadores demuestren interés en trabajar con distinto tipo de industrias, incorporándose a equipos multidisciplinarios para el desarrollo de objetos, en vez de trabajar en forma autónoma e aislada, nuestra disciplina va a ir tomando peso, consolidándose frente a otras profesiones. Visto así, el diseño industrial pasa a ser una necesidad básica más que un interés por el estilo o modas pasajeras. Creo vital ir en contra de la idea de que el diseño es solamente lo que se vende en revistas como Vivienda y Decoración, pues es esa concepción que hace ver nuestra disciplina como un resultado de la ostentación y el lujo, haciéndola prescindible cuando hay que abaratar costos. El estudio anterior demuestra justamente lo contrario. En momentos cuando el mundo requiere replantearse la forma de producir para restaurar el equilibrio con los ciclos medioambientales, incorporar ecodiseño en industrias de alta producción es esencial. Para ello es importante que el diseñador se tome en serio y dé el peso técnico y teórico para trabajar con ingenieros de producción. No hay que tenerle miedo a la industria o pensar en reducirla a procesos artesanales, hay que dar el espacio para incorporar a la industria las consideraciones medioambientales que le permitirán poder seguir funcionando en el futuro.


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ANEXOS


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COMPONENTES NECESARIOS (SEGÚN HP)

Reactores 480V

60Hz HP L1/L2 L3 Número de

Condensadores

2 L1-1003 L3-3002 1 4 L1-1006 L3-3005 1 5 L1-1007 L3-3006 2

7,5 L1-1008 L3-3008 1 10 L1-1010 L3-3010 1 15 L1-1011 L3-3011 1 20 L1-1012 L3-3013 2 25 L1-1013 L3-3015 2 30 L1-1014 L3-3018 2 40 L1-1016 L3-3021 4 50 L1-1018 L3-3022 3 60 L1-1019 L3-3025 4 75 L1-1020 L3-3027 5 100 L1-1021 L3-3029 7 125 L1-1022 L3-3030 9 150 L1-1023 L3-3032 9 200 L1-1025 L3-3034 12

Dependiendo de la potencia del sistema se van a requerir grosores de cables distintos. Cada grosor de cableado tiene asociado un radio mínimo de curvatura, para que no haya problemas en la conexión.

RADIOS MÍNIMOS DE CURVATURA.

HP Calibre Diámetro

Nominal (Mm.) Radio Curva Mínima (Mm.)

2 10 4,1 41 4 10 4,1 41 5 10 4,1 41

7,5 10 4,1 41 10 10 4,1 41 15 8 5,6 56 20 8 5,6 56 25 8 5,6 56 30 8 5,6 56 40 6 7,2 72 50 4 8,9 89 60 2 10,2 102 75 1 12,2 122 100 2/0 14,5 145 125 3/0 15,7 157 150 4/0 17 170 200 350 21,6 216


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DIMENSIONES DE LOS COMPONENTES 1.- REACTORES TIPO L1 & L2, 480V, 3 FASES, 60HZ

HP Part I.D. Weight/kg A/mm B/mm C/mm D/mm D‘/mm E/mm E‘/mm *1/mm *2/mm 2 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11 3 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11 4 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11 5 L1 1007 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11

7.5 L1 1008 12 230 205 115 176 150 71 90 7 11 10 L1 1010 12 230 205 115 176 150 71 90 7 11 15 L1 1011 14 230 205 115 176 150 71 90 7 11 20 L1 1012 18 230 205 140 176 150 95 114 7 11 25 L1 1013 19 30 L1 1014 26 265 240 155 200 150 102 132 10 11 40 L1 1016 28 265 240 155 200 150 102 132 10 11 50 L1 1018 34 300 240 170 224 150 119 147 10 11 60 L1 1019 38 300 270 170 224 150 119 147 10 11 75 L1 1020 44 300 270 185 224 150 134 162 10 11 100 L1 1021 50 300 300 185 224 150 134 162 10 11 125 L1 1022 69 360 355 210 264 - 155 183 10 - 150 L1 1023 90 420 380 240 316 - 176 206 13 - 200 L1 1025 104 420 410 230 316 - 176 206 13 -


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2.- REACTORES TIPO L3, 480V, 3 FASES, 60HZ

HP Part I.D. Weight/kg A/mm B/mm C/mm D/mm D‘/mm E/mm E‘/mm *1/mm *2/mm 5 L3 3006 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11

7.5 L3 3008 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11 10 L3 3010 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11 15 L3 3011 11 230 205 115 176 150 71 90 7 11 20 L3 3013 12 230 205 115 176 150 71 90 7 11 25 L3 3015 15 30 L3 3018 13 230 205 115 176 150 71 90 7 11 40 L3 3021 18 230 205 140 176 150 95 114 7 11 50 L3 3022 18 230 205 140 176 150 95 114 7 11 60 L3 3025 19 240 210 140 185 150 93 113 9 11 75 L3 3027 22 240 210 150 185 150 103 123 9 11 100 L3 3029 27 265 240 155 200 150 102 132 10 11 125 L3 3030 37 300 270 170 224 150 119 147 10 11 150 L3 3032 43 300 270 185 224 150 134 162 10 11 200 L3 3034 52 300 330 185 224 150 134 162 10 11


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3.- CONDENSADORES


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BIBLIOGRAFÍA


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ENTREVISTAS Y CONSULTAS • Santiago Barcón, gerente de INELAP. • Cesar Chávez, ingeniero eléctrico de INELAP. • Gonzalo Alzamora, ingeniero eléctrico de DARTEL. • Iván Fernández, ingeniero eléctrico de RHEIN.

Documents

Gabinetes electricos para filtros armonicos