Instalación de Sistemas DCS: Energia y Puesta a tierra

27 Octubre 2011

 

La instalación de un sistema DCS es de mucha importancia para el personal de seguridad y la confiabilidad del sistema. Los pasos involucrados en la instalación de un sistema de control distribuido incluyen:
- Energizado y aterramiento (Power and Grounding)
- Armado del Sistema
- Calefaccion, Ventilacion y aire a condicionado (HVAC)
- Cableado de campo y revisión
- Instalacion de Buses o red de datos
Durante la instalación del sistema de control se ejecutan multiples pasos que pueden ser ejecutados en paralelo para reducir el tiempo de instalación requerido. Los grupos de electricidad e instrumentacion deben trabajar de la mano con la forma de ingeniería responsable del diseño del sistema y documentación. Durante el comisionamiento, las hojas de lazos, diagramas P&D, y demás detalles de la documentación tienen que ser revisados minuciosamente. Si hubiera que realizar cambios en las instalaciones debemos verificar su impacto en la configuración del sistema para no tener sorpresas en adelante.
Energizado y puesta a tierra
Si un proceso es crítico para la operación de la planta y se desea minimizar las interrupciones, se deberían incluir fuentes de energía secundarias independientes en el diseño de la planta. Los efectos del ruido eléctrico puede ser minimizados utilizando fuentes de energía AC aisladas, puesta a tierra en puntos concretos, lo que minimizaría la influencia negativa en el cableado de señales ante campos eléctricos, además de la selección de cableado adecuado y sus rutas, incluyendo una adecuada separación. Una puesta a tierra correcta es importante para la seguridad del usuario y la operación eficiente de nuestro sistema de control. Los métodos de instalación para obtener una buena potencia y puesta a tierra son definidas en los estándares definidos en la industria (). A continuación podemos ver un típico sistema de aterramiento:
Durante la instalación, debemos revisar o supervisar la calidad de la energía y la puesta a tierra del sistema de control. Para esto debemos verificar los niveles de voltaje, carga diseñada en el transformador, y niveles de ruido.
Lograr un voltaje CERO referencia con la línea de tierra es esencial para confirmar un adecuado aterramiento. La figura siguiente muestra algunos puntos importantes a tener en cuenta a la hora de realizar la instalación de la puesta a tierra:
A: Colocar cable aislado, de tamaño
B: Cuando se use sistemas de tierra dedicada, y cuando la conexión galvánica con la tierra de la planta sea requerida, esta conexión debe tener una inductancia de > o = 20uH, con baja capacitancia parasita. Por esto se debe usar una adecuada impedancia a alta frecuencias, o un conductor aislado de 6 AWG (16mm2) mínimo, con una longitud de 20m (60ft).
C: Cada fuente de energía del sistema debe retornar a un único punto de tierra. Los siguientes valores de resistencia para puesta a tierra deben ser tomados (recomendados por el estándar IEEE 142):
- Para aplicaciones de plantas de energía, la resistencia debe ser 1 OHM o menos.
- Para plantas industriales, la resistencia de la tierra debe 5 OHM o menos.

 

La instalación de un sistema DCS es de mucha importancia para el personal de seguridad y la confiabilidad del sistema. Los pasos involucrados en la instalación de un sistema de control distribuido incluyen:

- Energia y aterramiento (Power and Grounding)

- Armado del Sistema

- Calefaccion, Ventilacion y aire a condicionado (HVAC)

- Cableado de campo y revisión

- Instalacion de Buses o red de datos

Durante la instalación del sistema de control se ejecutan multiples pasos que pueden ser ejecutados en paralelo para reducir el tiempo de instalación requerido. Los grupos de electricidad e instrumentacion deben trabajar de la mano con la forma de ingeniería responsable del diseño del sistema y documentación. Durante el comisionamiento, las hojas de lazos, diagramas P&D, y demás detalles de la documentación tienen que ser revisados minuciosamente. Si hubiera que realizar cambios en las instalaciones debemos verificar su impacto en la configuración del sistema para no tener sorpresas en adelante.

Energia y puesta a tierra


Si un proceso es crítico para la operación de la planta y se desea minimizar las interrupciones, se deberían incluir fuentes de energía secundarias independientes en el diseño de la planta. Los efectos del ruido eléctrico puede ser minimizados utilizando fuentes de energía AC aisladas, puesta a tierra en puntos concretos, lo que minimizaría la influencia negativa en el cableado de señales ante campos eléctricos, además de la selección de cableado adecuado y sus rutas, incluyendo una adecuada separación. Una puesta a tierra correcta es importante para la seguridad del usuario y la operación eficiente de nuestro sistema de control. Los métodos de instalación para obtener una buena potencia y puesta a tierra son definidas en los estándares definidos en la industria (). A continuación podemos ver un típico sistema de aterramiento:

Durante la instalación, debemos revisar o supervisar la calidad de la energía y la puesta a tierra del sistema de control. Para esto debemos verificar los niveles de voltaje, carga diseñada en el transformador, y niveles de ruido.

 

Lograr un voltaje CERO referencia con la línea de tierra es esencial para confirmar un adecuado aterramiento. La figura siguiente muestra algunos puntos importantes a tener en cuenta a la hora de realizar la instalación de la puesta a tierra:

A: Colocar cable aislado, de tamaño

B: Cuando se use sistemas de tierra dedicada, y cuando la conexión galvánica con la tierra de la planta sea requerida, esta conexión debe tener una inductancia de > o = 20uH, con baja capacitancia parasita. Por esto se debe usar una adecuada impedancia a alta frecuencias, o un conductor aislado de 6 AWG (16mm2) mínimo, con una longitud de 20m (60ft).

C: Cada fuente de energía del sistema debe retornar a un único punto de tierra. Los siguientes valores de resistencia para puesta a tierra deben ser tomados (recomendados por el estándar IEEE 142):

- Para aplicaciones de plantas de energía, la resistencia debe ser 1 OHM o menos.

- Para plantas industriales, la resistencia de la tierra debe 5 OHM o menos.

 

 

 

José Carlos Villajulca

Soy un apasionado Ingeniero Electrónico especializado en Control, Automatizacion e Instrumentacion Industrial. Experimentado en el desarrollo, ejecución y gestión de proyectos asi como en la Operacion de sistemas automaticos.

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