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Corriente continua en la industria

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Es evidente que en el futuro, la alimentación eléctrica de las plantas industriales se dirigirá cada vez más hacia la corriente continua (CC). La transición desde el suministro anterior de corriente alterna (CA) ofrece la posibilidad de alcanzar una mayor eficiencia energética y una serie de ventajas adicionales en un creciente número de aplicaciones que ya confían en circuitos internos de corriente continua. De este modo, las empresas pueden reducir sus emisiones de CO2 y lograr ahorros energéticos.

¿Qué ventajas y oportunidades ofrece un sistema de alimentación de corriente continua?

En el siguiente texto encontrará una visión general de los objetivos de las fábricas alimentadas con corriente continua. Los cables son componentes esenciales a la hora de planificar la construcción de este tipo de infraestructuras. Por ello, podemos suministrarle nuestra gama de cables de corriente continua para la gama de baja tensión, perfectamente adaptada a los requisitos industriales.

Cables de LAPP para una red de corriente continua completa

Corriente continua en la industria

En LAPP llevamos décadas investigando la estabilidad a largo plazo de los materiales aislantes para cables y la resistencia del aislamiento del núcleo. Ahora también somos pioneros en el desarrollo de cables de baja tensión para aplicaciones industriales y otras aplicaciones de corriente continua.

Comprendemos sus retos y disponemos de una cartera de productos de la más alta calidad y última generación orientada a sistemas de corriente continua. Esta cartera incluye los componentes esenciales necesarios para establecer y mantener una red de corriente continua de manera eficiente.

Encontrará más información valiosa sobre cada uno de los productos en nuestro portal digital.

Cables para corriente continua de LAPP

LAPP es miembro fundador de la ODCA

LAPP ha desempeñado un papel activo en proyectos de investigación relacionados con la corriente continua en la industria durante varios años. En un compromiso adicional con esta área, en 2022, nos convertimos en miembros fundadores de la ODCA (Open Direct Current Alliance). La ODCA se considera un proyecto sucesor de DC-INDUSTRIE2. La atención se centra ahora en las ventajas de suministrar corriente continua a las redes energéticas industriales y en la necesaria normalización internacional de los conceptos existentes. La corriente continua es una tecnología prometedora para desarrollar el éxito de la transición energética y, por tanto, una importante contribución a la protección del clima y los recursos.

Objetivos de una red de suministro industrial con corriente continua

La idea de convertir las plantas de producción industrial a corriente continua no es una casualidad, sino el resultado de proyectos de CC ejecutados con éxito, como DC-INDUSTRIE y DC-INDUSTRIE2, en los que la industria y la investigación trabajan para aplicar la transición energética en la producción industrial. El concepto de sostenibilidad desempeña aquí un papel importante. Y es que los motores y accionamientos eléctricos son, con diferencia, los principales responsables del consumo de energía en la producción industrial. Si se pudiera reducir su consumo energético o aumentar su eficiencia, ello repercutiría directamente en las emisiones de CO2 de las empresas.

Sin embargo, las redes de corriente continua también juegan un papel importante porque, en comparación con las redes de corriente alterna, ofrecen una mayor flexibilidad a la vez que una mayor estabilidad. Cuando se integran las energías renovables, los entornos de producción altamente automatizados y conectados en red digitalmente se benefician en particular de un suministro de energía descentralizado y autónomo y de la consiguiente disponibilidad permanentemente estable de las instalaciones.

La participación a gran escala de la industria acelera la normalización de los sistemas de corriente continua. Mediante una estrecha colaboración entre usuarios, instaladores, fabricantes, proveedores, institutos de investigación, organizaciones de normalización y asociaciones, se espera acelerar la transición del suministro eléctrico industrial

¿Cuándo y para quién es una opción la corriente continua?

En esencia, cualquiera que construya una nueva planta hoy en día debería explorar el tema de la alimentación eléctrica mediante corriente continua.

¿Qué plantas de producción son adecuadas para un sistema de CC?

  • Plantas con elevados requisitos de potencia, por ejemplo, aplicaciones de arco o soldadura
  • Fábricas que generan electricidad in situ mediante energías renovables
  • Instalaciones que controlan, posicionan, aceleran y frenan con precisión dispositivos y máquinas mediante diversos servoaccionamientos.
  • Plantas con aplicaciones robóticas en las que se realizan movimientos dinámicos
  • Grandes edificios de oficinas

Ya sea en la construcción de instalaciones y maquinaria, los centros de datos, la logística o las energías renovables, las redes de corriente continua se están abriendo camino en muchos sectores. Le informaremos sobre las ventajas de alimentar las plantas con corriente continua.

¡Sumerjámonos juntos en el proceso de transformación!

Corriente alterna y corriente continua - Explicación sencilla

¿Qué son la corriente alterna y la tensión alterna?

La mayoría de las máquinas o electrodomésticos clásicos funcionan con corriente alterna. Una corriente alterna es una corriente que cambia constantemente su sentido de circulación.

Corriente continua en la industria

La tensión alterna se genera en los generadores de las grandes centrales eléctricas (por ejemplo, en centrales hidráulicas, de carbón o nucleares). Se trata de una tensión eléctrica sinusoidal cuya polaridad cambia periódicamente. Si los consumidores (en la red) están conectados, fluye una corriente sinusoidal.

Corriente continua en la industria

Además de los sistemas con una tensión alterna monofásica, también existen sistemas de corriente trifásica. En lugar de uno solo, hay tres conductores portadores de corriente con tensiones alternas desfasadas 120° para poder suministrar electricidad a grandes máquinas y aparatos que requieren más potencia.

Corriente continua en la industria

¿Qué son la corriente continua y la tensión continua?

Los ordenadores, los teléfonos móviles e incluso los LED funcionan con corriente continua. Una corriente continua es una corriente que no cambia su dirección de flujo.

Una corriente continua sólo se genera cuando existe una tensión continua. Se trata de una tensión eléctrica que siempre tiene la misma polaridad.

5 razones para utilizar corriente continua en su fábrica

Cambiar las plantas de producción industrial de corriente alterna a corriente continua ofrece varias ventajas:

La aceleración y frenado precisos de máquinas y dispositivos mediante servoaccionamientos libera mucha energía en la fábrica. Esta energía retroalimentada puede "almacenarse" temporalmente mediante baterías y otros sistemas de almacenamiento. Esto significa que la energía no utilizada no se pierde, sino que se puede acceder rápidamente a ella más adelante si es necesario.

Este aumento de la eficiencia también se nota si la central tiene picos de carga a corto plazo. La cantidad de energía necesaria ya no tendrá que proceder de la red local, sino del propio almacenamiento interno de la planta.

Muchas fuentes de energía diferentes, como las baterías, las pilas de combustible o las energías renovables, en particular los sistemas fotovoltaicos, se utilizan para establecer un suministro eléctrico independiente de la red. Su conexión a la red de corriente continua es considerablemente más fácil, ya que suministran corriente continua de forma inherente

En las plantas de producción hay una gran variedad de servoaccionamientos de velocidad controlada temporizados por convertidores de frecuencia. Los convertidores de frecuencia requieren siempre corriente continua en su circuito intermedio interno. Para ello, se genera temporalmente una tensión continua a partir de una tensión alterna y, a continuación, se convierte en una tensión alterna con una frecuencia variable en función de la velocidad (principio: CA -> CC -> CA).

 

En comparación con la producción alimentada por corriente alterna, en un sistema de CC hay muchos menos puntos en los que la energía tenga que convertirse de CA a CC o de CC a CA.

 

Como toda conversión de energía suele provocar pérdidas de conversión, puede establecerse que un menor número de puntos de conversión supondrá un mayor ahorro de energía. Por ejemplo, dependiendo de la aplicación, podrían ahorrarse pérdidas de conversión entre CA y CC del orden de un dígito porcentual.

 

Las menores pérdidas de energía en la red de CC también se consiguen gracias a la menor corriente del conductor [A] que circula por los cables de CC de las redes de CC. Esto se debe a la tensión de red fundamentalmente más alta en la red de CC y a que se evita la potencia prescindible. Debido a la formación y disipación periódicas de campos eléctricos y/o magnéticos en las máquinas, la energía permanece en los conductores en forma de corriente residual, lo que provoca más pérdidas además del flujo de corriente real (corriente activa). Sin embargo, estos campos son necesarios para el funcionamiento de las máquinas. Este proceso tiene lugar en un bucle continuo y provoca pérdidas de energía no deseadas en las redes de corriente alterna.

Una planta de producción que sólo tiene una conexión a la red pública de suministro de corriente alterna y que, por lo demás, funciona internamente con corriente continua, se ve menos afectada por las fluctuaciones externas de energía y los fallos de tensión. En particular, los centros de datos o las instalaciones de producción con una programación precisa dependen en gran medida de un suministro eléctrico ininterrumpido. En la red de corriente continua, mucho más independiente y con tiempos de respuesta en el rango de los nanosegundos, las fluctuaciones de tensión pueden compensarse rápidamente. De este modo, es más fácil evitar las paradas imprevistas de las instalaciones y se puede garantizar mejor la disponibilidad y funcionalidad de los componentes de las instalaciones o máquinas.

Suministro de corriente continua ¿qué ahorro puede esperar?

El suministro de corriente continua promete no sólo muchas ventajas, sino también diversos ahorros de costes, que pueden permitir amortizar a tiempo los gastos de instalación.

  • Integración de sistemas de almacenamiento
  • Integración de energías renovables
  • Utilización de toda la energía de recuperación
  • Menos pérdidas de transmisión

Ahorro de recursos gracias a

  • Cables con secciones más pequeñas y menos conductores (menor necesidad de cobre)
  • Menos convertidores, convertidores más pequeños (significa más espacio)

Protección contra las paradas de planta provocadas por fluctuaciones externas de la red

  • Se evitan costosos tiempos de inactividad en el proceso de producción y elevados costes de reparación.

¿Qué diferencia hay entre los cables de corriente continua y los de corriente alterna?

En LAPP somos líderes del mercado mundial en el campo de la tecnología de cables y conexiones y conocemos bien las propiedades de los cables para la gama de baja tensión. Nuestra explicación le ofrece un breve resumen de las principales diferencias entre los cables de CA y CC:

Los cables de 5 conductores son necesarios para la transmisión de energía con tensión alterna (sistema de corriente trifásica); en el caso de la tensión continua, se necesitan 1 o 2 conductores menos. Un cable de corriente continua consta de un núcleo de corriente continua+ y otro de corriente continua- y, en el caso más sencillo, de un conductor neutro.

Los conductores de un cable especialmente diseñado para corriente continua tienen un código de colores diferente al de los cables de corriente alterna. Según la norma DIN EN 60445, los conductores exteriores deben identificarse en rojo y blanco, mientras que para los cables de corriente alterna estos conductores exteriores están codificados en gris, marrón y negro.

Debido al menor número de conductores y a las secciones transversales más pequeñas de los conductores, normalmente se necesita menos cobre para los cables de CC que para los de CA. Debe prestarse atención a un aislamiento del núcleo de alta calidad para la alimentación intacta de tensión continua de acuerdo con las circunstancias pertinentes. Sin embargo, no existen especificaciones adicionales a este respecto en comparación con el uso con tensión alterna.

Al elegir la sección correcta de los conductores, los cables se dimensionan según la corriente nominal requerida. Con los elementos de protección asociados, los dispositivos conectados están protegidos contra sobrecargas y cortocircuitos. En muchos casos, se puede utilizar el mismo proceso que para los cables de CA para determinar la sección transversal necesaria. Determine la corriente del conductor, tenga en cuenta el tipo de instalación y la longitud del cable, y compruebe si el material del cable utilizado es adecuado por su resistencia a la temperatura.