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Equipos eléctricos en altura: por qué rinden distinto sobre 2.000 metros
Un variador que trabaja sin problemas en una planta de la costa puede dispararse por temperatura en una faena de cordillera, aunque la carga sea la misma. No está fallado: el aire de arriba lo enfría menos y aísla menos. Esta nota explica por qué pasa y cómo se revisa antes de comprar o ampliar.
Aire más delgado: dos efectos que se suman
Casi todo equipo eléctrico usa el aire para dos cosas que no se ven en el catálogo: sacarse el calor de encima y separar partes que están a distinta tensión. Cuando se sube, hay menos aire en el mismo volumen. Cerca del nivel del mar la presión baja alrededor de 1,2 kPa por cada 100 metros, según el artículo de Wikipedia sobre presión atmosférica, y esa diferencia se acumula metro a metro hasta la cordillera.
Primer efecto: el equipo se enfría peor
Un motor, un transformador seco o el disipador de un variador se enfrían porque el aire que pasa por ellos se lleva el calor. Con aire menos denso, cada pasada se lleva menos. El equipo trabaja más caliente con la misma corriente y, si ya estaba cerca de su límite, llega a la protección térmica o envejece su aislación antes de tiempo.
Segundo efecto: el aire aísla menos
La tensión que hace falta para que salte un arco entre dos conductores depende de la presión del gas y de la distancia que los separa; es lo que describe la ley de Paschen. Con menos presión, la misma separación aguanta menos. Por eso importa en interruptores, barras de un tablero, bornes de media tensión y cualquier punto donde la distancia en el aire es parte del diseño.
Fuentes: Estudio sobre equipamiento eléctrico MT/BT sobre 1.000 msnm
Qué tan arriba trabajan las faenas del norte
El estudio sobre instalaciones de media y baja tensión toma los 1.000 metros como el punto desde el que conviene revisar. Varias ciudades y operaciones del norte quedan bastante por encima:
- Calama: altitud media de 2.320 metros, según su ficha en Wikipedia. Un taller en la ciudad ya está sobre los 2.000.
- La Escondida: a 3.100 metros de altitud, de acuerdo con su artículo en Wikipedia.
- Quebrada Blanca: a 4.400 metros, en el altiplano de Tarapacá, según la página de la mina.
El error típico: comprar en la costa y montar arriba
Los repuestos se compran en Antofagasta, Iquique o Santiago, y el vendedor rara vez pregunta dónde va el equipo. Un interruptor, un variador o un grupo electrógeno elegido por su corriente nominal puede quedar justo, o corto, cuando se instala a 3.000 metros. La cota del lugar es un dato de compra, igual que la tensión.
¿Tienes un equipo que se calienta o se dispara arriba?
Mándanos la placa del equipo, la cota de la faena y una foto del tablero. Con eso vemos si es un tema de altura o de otra cosa.
Qué equipos sienten más la altura
Se enfrían con aire
- Motores con ventilación propia
- Variadores de frecuencia y arrancadores suaves
- Transformadores secos
- Grupos electrógenos, en su motor y su alternador
- Tableros cerrados con mucha disipación interna
Usan el aire como aislación
- Interruptores y contactores de baja tensión
- Barras y distancias dentro de un tablero
- Celdas y terminales de media tensión
- Supresores de sobretensión y descargadores
- Fuentes de poder con separaciones cortas
Cómo se revisa en la ficha del fabricante
No hay un factor único que sirva para todas las marcas. Cada fabricante indica hasta qué altitud su equipo rinde tal como viene y cuánto hay que corregir por encima. La rutina que usamos antes de elegir o ampliar:
- Anotar la cota exacta del lugar donde queda el equipo, no la de la ciudad más cercana.
- Buscar en la ficha técnica la sección de condiciones de servicio o de instalación: altitud máxima y temperatura ambiente.
- Si la cota pasa ese límite, buscar la curva o tabla de corrección de corriente y, cuando aplique, de tensión.
- Cruzar con la temperatura máxima del lugar: en altura se suman los dos efectos.
- Si la ficha no dice nada de altura, pedirle al fabricante la condición por escrito antes de comprar.
- Guardar esa respuesta junto al plano: la siguiente persona que amplíe el tablero la va a necesitar.
Cambiar el equipo o ajustar: cómo se decide
Que un equipo pida corrección no significa que haya que botarlo. Hay cuatro salidas, y la elección depende de cuánto margen tenía desde el principio:
- Usar un tamaño mayor. Es lo más común en variadores y protecciones: se elige el modelo siguiente para que, ya corregido, entregue la corriente que pide la carga.
- Bajar la exigencia. Si el motor trabaja lejos de su placa, a veces basta con confirmar que la corriente real queda bajo el valor corregido.
- Mejorar la ventilación. En tableros cerrados, más área de rejilla con filtro o ventilación forzada ayuda con el calor, pero no arregla el tema de aislación.
- Pedir la versión para altura. Algunos fabricantes ofrecen equipos preparados para cotas altas. Conviene preguntar antes de corregir a mano.
Dónde seguir
Si estás armando o ampliando un tablero para una faena de cordillera, en tableros eléctricos industriales explicamos cómo lo trabajamos. Para motores con variador, la página de variadores de frecuencia trae lo que revisamos en la puesta en marcha. Y si tu faena queda en la zona alta del norte, mira lo que cambia en Calama y en el altiplano de Tarapacá.
¿Qué es el derrateo?
Es reducir la capacidad que se le asigna a un equipo porque las condiciones del lugar son más exigentes que las de su placa. En altura se hace porque el aire enfría menos y aísla menos, así que el equipo entrega con seguridad menos corriente, o menos tensión, de la que indica su valor nominal.
¿Desde qué altura importa?
El estudio técnico sobre instalaciones de media y baja tensión que citamos toma los 1.000 metros como punto de revisión. El límite exacto lo pone cada fabricante en su ficha, y puede ser distinto para un motor, un variador o un interruptor de la misma instalación.
¿Hay que cambiar el equipo o basta con ajustar?
Depende del margen que tenga. A veces basta con confirmar que la corriente real queda bajo el valor corregido o con mejorar la ventilación. Si el equipo ya trabajaba al límite, lo normal es pasar a un tamaño mayor o a una versión preparada para altura.
¿Tienes un trabajo pendiente en la faena?
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