Líderes en Información para el Sector del Tratamiento del Agua

31/07/2014

¿Es la conexión eléctrica un factor de riesgo en la instalación de plantas de tratamiento de aguas?



En proyectos de  ingeniería eléctrica es esencial que las conexiones eléctricas en el cuadro y en la instalación general sean fiables en el largo plazo.  Que sean robustas y que las zonas con corriente estén protegidas contra contacto accidental por parte de los operarios de planta.  Todo esto, a ser posible, con una solución permanente, rápida de poner en marcha y económica en conjunto.

La conexión soldada es una solución muy segura pero a su vez es muy compleja de manipular una vez se ha establecido.  Es muy poco flexible y no está preparada para ampliaciones, modificaciones y saneados que posteriormente aplicarán con elevada probabilidad.  

La conexión por tornillo es estándar y segura exclusivamente cuando el par de apriete del tornillo es el adecuado en función de terminal y conductor. Si este par de apriete del tornillo no es el óptimo en un primer momento o bien deja de serlo con el tiempo porque se afloja, la conexión deja de ser suficientemente efectiva y segura. Además de este punto de riesgo, la conexión por tornillo es manifiestamente mejorable en la respuesta que ofrece a vibraciones de la conexión o cambios de diámetro en el conductor producidos por cambios relevantes de temperatura.
    
Analizando esta problemática, Wago diseña y fabrica en Europa desde los años 70, varios tipos de conexión que resuelven las carencias antes mencionadas añadiendo, a la vez, una reducción de los tiempos de conexión (ahorro directo por punto de conexión) y reduciendo los errores de cableado de forma determinante.  Todo ello sin aumento de coste, más bien todo lo contrario: en muestras realizadas entre visitantes a ferias de exposición en Alemania y España, las tecnologías de Wago permiten hasta el 70% de ahorro de tiempo en el montaje de diferentes carriles o placas PCB con bornas.

La conexión por resorte de presión o cepo, se convirtió en 1977 en la conexión más robusta para la industria en general, y de manera particular, conexiones óptimas y seguras para el Sector de la Automatización de Procesos.

 

                                 

 

Conexión Wago Cage Clamp® original

La multinacional alemana WAGO fue fundada en 1951 cerca de Hanover en base a una idea de ingeniería mecánica y eléctrica: Las conexiones eléctricas sometidas a fuerza de un resorte por presión como alternativa para optimizar la tradicional conexión portornillo.  La idea surgió de la necesidad de proporcionar conexiones más seguras en el sector ferroviario donde las constantes vibraciones aflojaban las conexiones de tornillo con el consiguiente riesgo eléctrico a generar arcos, chispa, falso contacto o similar. Hoy, más de 60 años después, WAGO sigue siendo el líder mundial de esta tecnología de conexión por resorte y tiene el más amplio catálogo de esta tecnología para poder dar solución a todos los ámbitos y sectores tanto industrial como terciario.

En 1977 WAGO lanzó al mercado la conexión Cage Clamp® (Clema Cepo) para la conexión de conductores rígidos, semi-rígidos o flexibles (con o sin puntera). Ofrece una conexión inmune a las vibraciones y sin necesidad de mantenimiento preventivo de reapretar las conexiones. Gracias a estas características el mercado reconoce a Wago como el promotor de la conexión libre de fallos y sin falsos contactos en instalaciones y dispositivos para ámbito industrial y doméstico.

Actualmente WAGO incluye en catálogo bornas de carril de resorte de presión (cepo) para conductores desde 0.08 mm² hasta 185 mm².

 

VENTAJAS DE LA CONEXIÓN CAGE CLAMP® EN PLANTAS DE AGUAS

Dentro del sector de procesos y concretamente en Plantas de Tratamiento se requiere un alto número de conexiones eléctricas con máxima fiabilidad, durabilidad y flexibilidad.  Los aspectos más destacados de la  tecnología de WAGO que permiten que estos requerimientos sean una realidad son:

 

1. Conexión 100% “Libre de Mantenimiento”

El diseño mecánico y la tecnología de producción de la conexión de resorte de WAGO consiguen el estatus certificado de “Libre de Mantenimiento” según elestándar BS 5733 (2010) y aplicando los estándares IEC 60068-2-6 (2008) e IEC60947-7-1 (2009). El par de apriete se mantiene constante sobre el conductor, evitando la pérdida de la conexión y las consecuencias eléctricas negativas consiguientes. La parte móvil de la conexión, resorte, se adapta a los cambios de sección que se producen en los conductores ante cambios de temperatura exterior, mezcla con grandes secciones o un alto consumo de corriente en continua. El diseño de Wago permite al resorte absorber esa dilatación o contracción que se produce en el conductor y evita que la conexión se afloje. 

Esta característica es especialmente interesante en conexiones en bombas o acometidas de cuadros, donde el elevado consumo de corriente produce circunstancialmente este efecto y donde, un mal apriete en una de las fases, puede producir una descompensación en las mismas o, en el peor de los casos, producirse un “arco”de tensión que produzca llama en el propio cuadro.

 

2. Conexión a prueba de vibraciones

La resistencia a las vibraciones de las conexiones Cage Clamp®, hasido verificada y aprobada mediante el Ensayo de Vibración según la norma IEC/EN60068-2-6. Este ensayo consiste en someter a la conexión a una banda de Frecuencia de 2.000 Hz max. en los tres ejes con diferentes aceleraciones hasta 20g y diferentes amplitudes hasta 20mm. Los métodos de ensayo del Deutsche Bahn AG para las instalaciones eléctricas de los vehículos del tráfico ferroviario (IEC/EN 61373) o de las oficinas de verificación para las homologaciones de la ingenieria naval, como por ejemplo GL, LR y DNV representan las mas altas exigencias para este tipo de material.

Respecto a las pruebas de choque según la norma  IEC/EN 60068-2-27 y en aplicaciones ferroviarias según IEC/EN 61373, los terminales han sido sometidas a unos choques individuales en lugar de unas vibraciones continuas, soportando unas cargas máximas de hasta 100g en los ejes X-Y-Z sin ningún deterioro relevante para la calidad de la conexión.

Esta características hacen que la conexión por resorte sea una conexión muy fiable y recomendable para cuadros o cajas de conexión situados sobre partes móviles dentro de una planta, o bien que sufran de vibraciones constantes, como pueden ser puentes desarenadores, decantadores, cajas de conexiones en turbosoplantes, agitadores biológicos,...

 

También otro aspecto muy importante y como complemento al punto anterior sobre la conexión libre de mantenimiento, es el aspecto del transporte de los cuadros o equipos desde taller a campo, donde las vibraciones que se producen en la manipulación o en el propio transporte generan que las conexiones se aflojen, obligando al operario a una tarea de reapriete cuando se instalan los mismos en campo. En este caso, la conexión por resorte evita el tener que hacer dicha segunda operación y asegura una conexión segura y fiable desde el momento que se hace en el taller de fabricación hasta el momento de la instalación en campo.

 

3. Conexión con “Punto Estanco al Gas”

Un problema real en las plantas de tratamiento de aguas son las condiciones atmosféricas a las que son sometidas tanto los equipos como los cuadros eléctricos. Estas condiciones ambientales pueden influir negativamente en la durabilidad y fiabilidad de las conexiones eléctrica de los cuadros y/o equipos, ocasionando que estos queden totalmente inhabilitados. WAGO, conocedor de esta problemática en éste y otros sectores ha conseguido cumplir las normativas más exigentes para su tecnología de conexión, certificándola con las siguientes normativas:

 

• Cambios térmicos bruscos según IEC/EN 60947-7-1, IEC /EN60998-2-2

• Atmosfera industrial según EN ISO 6988, IEC/EN 60068-2-42, IEC/EN 60068-2-60

• Exposición a niebla salina según IEC/EN 60068-2-11, industria naval GL,LR, DNV

• Variación rápida de temperatura según IEC/EN 60068-2-14

• Calor húmedo, de manera cíclica (12 +12horas) según IEC/EN 600689-2-30, industria naval GL,LR, DNV

 

Otro aspecto sobresaliente de la Conexión por Resorte de WAGO, es la estanqueidad que se consigue en el punto de conexión entre el conductor y la barra portacorrientes. El resorte está fabricado de acero inoxidable y recubierto en el punto de contacto con una aleación blanda de cromo-níquel resistente a ácidos y a ambientes salinos que pudieran atacar la superficie de contacto donde el conductor toma contacto con la barra portacorriente, la cual está fabricada en cobre electrolítico con una superficie de estaño puro sin plomo. Gracias a estas características estructurales y ayudado a su vez por la presión constante que ejerce el cepo sobre el conductor, la conexión por resorte de WAGOes la única que consigue que el punto de conexión entre el portacorrientes y el conductor quede totalmente estanco al gas: sin aire no existirá corrosión y se consigue una conexión 100% fiable y duradera en los ambientes más agresivos. 

 

 

Esta característica es muy importante en equipos y envolventes  dentro o próximas a algunas partes del proceso que con atmósferas agresivas, como puede ser plantas de tratamiento de aguas residuales, tratamientos biológicos o químicos, procesos de dosificación de reactivos….

 

 

4. Conexión frontal y conexión de varios conductores en un mismo punto de conexión.

La conexión CAGE CLAMP® permite la conexión de todos los conductores de cobre con secciones que van desde los 0,08 mm² hasta 35 mm², y en un formato especial para bornas de potencia, desde 35 mm² hasta 185 mm² con cable rígido o fijado con estaño o ultrasonido.  

Las conexiones de WAGO no requieren punteras o terminales, pero pueden utilizarse si así se desea. En ese caso existen tipos de resorte, como la CAGECLAMP® S (Clema Cepo S), donde la conexión del conductor puede ser directa sin tener que utilizar herramientas para abrir la clema, suponiendo esto un ahorro de tiempo a la hora de hacer un gran número de  conexiones (hasta 70%). El destornillador se utilizaría exclusivamente cuando se quiera retirar el cable.

Otro aspecto interesante es que gracias al par de apriete de la clema, la conexión se adapta automáticamente a la sección del conductor, pudiendo de este modo conseguir por ejemplo conexiones con conductores de secciones de entre 0.2 mm² hasta 16 mm² en una borna de 16 mm².

Por último, y como consecuencia de determinadas especificaciones VDE que prescribe o recomienda la conexión de un único conductor en cada punto de conexión, p.e. la norma DIN VDE 0611, parte 4, 02.91, párrafo 3.1.9., WAGO cumple con dichas exigencias en cuanto a seguridad de éstas y otras directivas. Esto se hace posible porque las conexiones de las bornas de carril de WAGO son frontales, permitiendo tener hasta 4 conductores en una misma borna de un piso y de hasta 8 conductores en bornas de doble piso.

Por ello, las principales ventajas que Wago presenta sobre esta característica son:

 

  • Conexión independiente de cada conductor.

  • Es posible conectar de manera segura cualquiera combinación de secciones de conductores para cada potencial.

  • En el caso de un cambio de cableado hay que desmontar solamente el conductor a soltar del punto de conexión, mientras el resto de conductores mantienen de manera segura la posición fija.

  • La disposición de más de 2 puntos de conexión sobre un carril permite la multiplicación de potenciales sin que sea necesario puentear bornas suplementarias o utilizar bornas de dos o tres pisos.

 

                        

 

En resumen, WAGO después de más de 60 años de experiencia en componentes para la interconexión eléctrica y equipos de electrónica de interfaces yautomatización, se presenta como un socio tecnológico para todos aquellos fabricantes de equipos, integradores e instaladores del Sector de Aguas que quiera seguir especializándose y que quieran integrar en sus sistemas y cabinas los mejores y más competitivos componentes y tecnología de conexión eléctrica y electrónica de interfaces.

 

Sobre el Fabricante WAGO

WAGO fabrica en Alemania, Suiza y Polonia sus componentes para conexión eléctrica como bornas de carril, relés, interface y los sistemas de automatización industrial en formato PLC, PC industriales, I/O yPantallas-HMI. Fundada en 1951, en 2013 ha alcanzado el máximo histórico de facturación, 650 millones de euros.

En España, DICOMAT representa en exclusiva a WAGO desde 1980. Integrada funcionalmente en la matriz alemana, DICOMAT ofrece desde sus 8 oficinas en España soporte técnico para integradores en proyectos de automatización industrial. www.dicomat.com www.wago.com

José Martagón Ayala. IngenieroTécnico de Telecomunicación. Responsable de Automatización en Procesos

Álvaro Mallol de la Fuente. Ingeniero Superior de Telecomunicación. Director General

 

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