¿Qué son los contactores de corriente?

Un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.

La energía utilizada para accionar un contactor puede ser muy diversa: mecánica, magnética, neumática, fluídrica, etc.. Los contactores que se usan normalemente en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina.

Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.

Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.

El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.

Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380ð 25=9.500 VA. y si es trifásica 3ð 220ð 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos ð = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.

Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cosð de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos ð .

Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:

    AC-1   Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos ð = 0,95.

    AC-2   Para cargar inductivas (cos ð = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.

    AC-3   Para cargas fuertemente inductivas (cos ð = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.

    AC-4   Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.

Lovato Electric posee una completa línea de contactores de fuerza, los cuales pueden ser utilizados bajo diferentes categorías de empleo y características de servicio.

Para determinar el modelo específico de un contactor cuyo uso será en corriente continua en la parte de fuerza, se requiere de un cálculo especial dado por la aplicación de tablas proporcionadas por Lovato. Básicamente los datos requeridos son la corriente máxima a que será sometido el contactor; la categoría de empleo (DC1, DC3 o DC5) y la disposición de polos (series o paralelos).

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La conductividad eléctrica en medios líquidos

La conductividad eléctrica en una de las características más importantes de los electrolitos ya que representa la capacidad de estos para transportar la corriente eléctrica.

La resistencia de un conductor electrolítico al paso de la corriente se puede determinar mediante la ley de ohm, si se le aplica una diferencia de potencial a un fluido que contenga iones, se establecerá una corriente de iones positivos que se mueven en la dirección del campo eléctrico y los iones negativos lo harán en sentido contrario.
La conductividad electrolítica es una medida de la disociación de una solución que permite el paso de la corriente eléctrica por la migración de iones bajo la influencia de un gradiente de potencial.

Los iones se mueven a una velocidad que depende de su carga y tamaño, la viscosidad del medio y la magnitud del gradiente de potencial.

Conductividad del agua

Agua pura es un buen conductor de la electricidad. El agua destilada ordinaria en equilibrio con dióxido de carbono en el aire tiene una conductividad aproximadamente de 10 x 10-6 Ω-1*m-1 (20 dS/m). Debido a que la corriente eléctrica se transporta por medio de iones en solución, la conductividad aumenta cuando aumenta la concentración de iones. De tal manera, que la conductividad cuando el agua disuelve compuestos iónicos.

Conductividad en distintos tipos de aguas:

Conductividad eléctrica (EC) y TDS

Índice TDS o Sólidos totales disueltos (siglas en ingles de Total Dissolved Solids) es una medida de la concentración total de iones en solución. EC es realmente una medida de la actividad iónica de una solución en términos de su capacidad para transmitir corriente. En soluciones en dilución, TDS y EC son comparables con TDS en una muestra de agua basado en medida de EC calculado mediante la siguiente ecuación:

TDS (mg/l) = 0.5 x EC (dS/m o mmho/com) ó = 0.5 * 1,000 x EC (µS/cm)

La relación expresada en la formula de arriba también se puede usar para determinar la aceptabilidad de un análisis químico del agua. No se aplica en agua residuales crudas sin ningún tratamiento o en aguas residuales industriales con amplia contaminación.

Esto es porque, cuando la solución está más concentrada (TDS > 1,000 mg/l, EC > 2,000 ms/cm), la proximidad de los iones en solución entre ellos inhibe su actividad y en consecuencia su habilidad de transmitir corriente, a pesar de que la concentración física de sólidos disueltos no queda afectada. A amplios valores de TDS, la relación TDS/EC aumenta y la relación tienen a ser en torno a TDS = 0.9 x EC.

En estos casos, la relación anterior no debe usarse y cada muestra debe caracterizarse de manera separada. Para propósitos de uso en agua en agricultura e irrigación los valores de EC y TDS están relacionados y se pueden convertir con una precisión de aproximadamente un 10% usando la siguiente ecuación:

TDS (mg/l) = 640 x EC (ds/m o mmho/cm)

Los conductímetros

Los conductímetros son los aparatos utilizados para medir la conductividad. Básicamente los conductímetros son instrumentos compuestos por dos placas de un material especial (platino, titanio, níquel recubierto con oro, grafito, etc.), una fuente alimentadora y un sector o escala de medición. Aplicada una diferencia de potencial entre las placas del conductímetro, este mide la cantidad de corriente que como consecuencia pasa por ellas.

Con los valores del voltaje aplicado y con la intensidad eléctrica de la corriente que pasa por las placas, los conductímetros determinan, de acuerdo a su previa calibración, la conductividad de la muestra ensayada.

Hay muchos tipos de conductímetros y los valores de la conductividad son dependientes de la geometría de la celda de cada aparato. Es por ello que cada uno realmente mide una conductividad específica la cual es el producto de la conductividad realmente medida multiplicada por la constante de la celda del mismo. Esta constante es la relación que hay entre la distancia a la cual se encuentran sus placas y la superficie de las misma la cual para dar lecturas confiables deberá ser calibrado conforme lo indica el fabricante utilizando soluciones estándar de conductividad conocida.

Una empresa con experiencia en la calibración de conductímetros es Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB).

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

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CASOS HISTORICOS   El LVN – 2000 Proporciona una Solución de Desinfección de Bajo Mantenimiento, Efectiva al Costo   CLIENTE: DEPTO. DE OBRAS PUBLICAS DIVISION DE SANITACION DE WEST BABYLON, N.Y. EN EL CONDADO DE SUFFOLK   EQUIPO: LVN – 2000 SISTEMA DE INYECCIÓN QUÍMICA LIQUIDA INSTALADO: FEBRERO 2001   ANTECEDENTES: El cliente había estado usando bombas de velocidad variable, para dosificar hipoclorito dentro de una agua de acarreo que alimentaba una cámara de contacto. A modo de mantener el residual de Cl2 en el punto de ajuste especificado, durante los períodos de bajo flujo, las bombas tenían una corrida tan lenta, que causaba el calentamiento de los motores CD. En ocasiones, la demanda del Cl2 tenía cambios tan drásticos que requerían la entrada de una segunda bomba-por la duración de los picos de demanda-y después sacarla al caer la demanda. Durante la temporada del estiaje, el desprendimiento de gas-del hipoclorito-planteaba un buen problema. Estos desprendimientos provocaban el congestionamiento de las bombas-por las bolsas de gas-que requería de la atención de los operadores, para purgar el sistema. Cuando la bomba debería remontar, no bombeaba tan eficientemente....causando sólo que corriera a una mayor velocidad. Se requería también del alto mantenimiento del remplazo de diafragmas y cabezales de bombeo. En un momento dado, se instalaron líneas de menor diámetro hacia la bombas de hipoclorito, para tratar de aliviar el problema de los desprendimientos de gas; sin embargo esta solución falló debido a las largas líneas requeridas para llegar hasta las áreas de tanque de almacenamiento y bombas. ACCION TOMADA: Se instalaron tres unidades LVN-2000 de inyección química líquida, totalmente automatizadas con controles PCU......con acción de interfase. RESULTADOS: Con las unidades LVN-2000 ya instaladas, se utiliza un efluente de agua filtrada, para operar un eductor que extrae la solución de hipoclorito, desde el tanque de almacenamiento y a través de la unidad LVN-2000. Como beneficio adicional, el flujo del LVN-2000 es suave y contínuo, eliminando así bolsas de aire y entrada de reactivo en “oleadas”, al tiempo que a-porta una lectura directa del flujo. Facilita un mejor mezclado del hipoclorito con el flujo del agua de acarreo. Una vez que el hipoclorito es mezclado-en el eductor con el agua de acarreo, llega por tubería hasta el difusor de la cámara de contacto. Después que la solución se mezcla con el efluente de la planta, una bomba de muestreo alimenta al analizador de cloro residual, para proveer la retroalimentación medida, de los niveles de cloro. El nivel del Cl2 residual deseado, es la señal de entrada del controlador PCU. El punto de ajuste del PCU, compara la señal medida-del analizador-para ajustar automáticamente la capacidad del LVN-2000......y mantener el residual correcto de Cl2. El cliente ha encontrado que, a diferencia de las bombas, el mantenimiento del sistema líquido V-Notch, ha sido prácticamente despreciable y ha reducido los trabajos de las lavadas mensuales del dosificador y de las líneas de del difusor, así como la limpieza de filtros, para prevenir los congestionamientos de los orificios del eductor. “Encontramos que la alta confiabilidad y el mínimo mantenimiento del LVN-2000, justificó muy bien el costo de capital de la unidad” , acota Doug Haussel, Jefe de la Plantilla de Operadores. Se trata de un sistema de limpieza simple, que no requiere del mantenimiento ó el remplazo de las partes mayores en movimiento. El sistema opera al vacío, lo cual minimiza la posibilidad de derrames y fugas, y lo convierte así en una instalación muy limpia, montada en pared. No existen ningunos motores, que energizar-aparte del del actuador automático-ni válvulas ó diafragmas que remplazar. “La operación es mucho más suave, cuando no hay tuberías que vibran alocadamente....por las altas velocidades de las bombas. A ésto se suman las economías por los costos conjuntos de operación y mantenimiento”. El sistema LVN-2000, de inyección química líquida, ha probado ser muy confiable, simple y efectivo en proveer la desinfección final del efluente, a la luz de los flujos diurnos de la planta y los cambios en las demandas de cloro. A pesar de las variaciones del flujo, el LVN-2000, aporta una operación suave y un residual estable de cloro, dentro del marco del lapso de 6.5 horas que enseña la gráfica. Sistema SCADA del cuarto del control de Operaciones que muestra el estatus de los procesos de efluente final /desinfección del efluente.

Cortesía de USFilter, a Siemens Business. Para conocer más sobre US Filter, a Siemens Business, sus productos y soluciones, haga click aqui