Ingeniería Eléctrica en Plantas Industriales
Podemos afirmar que la Ingeniería Eléctrica resulta ser una de las ramas más abstractas de las Ingenierías y quizás por ese motivo, muchas veces es difícil de estudiar y comprender. Sin embargo, con la adecuada formación se puede, sin lugar a dudas, sumergirse en el mundo de la Ingeniería Eléctrica y comprender su rol en el diseño de las plantas industriales.
La electricidad es una rama de la física, la cual mediante ecuaciones y leyes permite el estudio de los fenómenos eléctricos. Pero la ingeniería eléctrica no es solo el análisis matemático de dichas leyes, sino que requiere además de conocimientos generales de mecánica, química y ciencias de materiales, necesarios para la adecuada selección y utilización de los equipos y materiales eléctricos.
En un sistema eléctrico, la electricidad como tal nace en un punto de origen que llamamos fuente. Esta puede ser una batería, un panel solar o un generador eléctrico. Una vez generada la electricidad, debemos conducirla hacia el consumidor final, es decir la carga (motores, calentadores, etc). Para ello, es necesario crear un sistema de transporte y distribución que permita alimentar la carga de forma segura y fiable pero sin perder de vista factores esenciales en cualquier diseño como el económico y la seguridad.
El principal objetivo de la Ingeniería Eléctrica en el diseño de una planta industrial es el de desarrollar un sistema que proporcione alimentación continua y de calidad a todas aquellas cargas que para su funcionamiento requieran energía eléctrica, permitiéndoles mantener un flujo continuo de su producción.
En la industria, es necesario tener unas instalaciones eléctricas adecuadas que permitan que el proceso productivo se desarrolle con total normalidad. Cualquier corte del suministro eléctrico que provoque un paro de producción conducirá inevitablemente a pérdidas monetarias que pueden llegar a alcanzar millones de euros. Es por ello que conceptos tales como seguridad, simplicidad, flexibilidad, fiabilidad, confiabilidad, mantenimiento y previsión a futuro son muy importantes a la hora de gestionar un correcto diseño del sistema eléctrico de una planta industrial.
Los peligros que implica una falla del sistema eléctrico no son solo de corte de producción, sino que también pueden provocar accidentes, dañando seriamente a las instalaciones o seres humanos.
Las plantas industriales requieren de electricidad, no solo para la iluminación y alimentar sus cargas principales como motores, calentadores, etc, sino para alimentar los sistemas auxiliares que permiten facilitar, optimizar y automatizar los métodos y sistemas de producción.
El alcance de la Ingeniería Eléctrica en el diseño de una planta industrial no es solo diseñar y desarrollar el sistema de generación, transmisión, distribución y alimentación, sino también de proporcionar:
- Sistemas de protecciones eléctricas y mecánicas.
- Otros sistemas de protecciones tales como puesta a tierra y contra descargas atmosféricas.
- Sistemas de control y automatización tales como sistemas de transferencias automáticas, arranques de sistemas de emergencia.
- Sistemas de operación y monitorización remotos del sistema eléctrico.
- Una correcta segregación de las cargas entre los cuadros y sistemas de distribución para obtener una apropiada fiabilidad y funcionalidad de la planta.
- Una apropiada selección de los equipos y materiales.
- Un adecuado layout y arreglo de los equipamientos y sistemas que permitan un preciso funcionamiento, mantenimiento y posible ampliación futura.
- Un óptimo sistema de iluminación que favorezca la correcta operación de la planta
La complejidad y nivel tecnológico a la hora de diseñar el sistema eléctrico de una planta industrial, debe ser valorado basándose en la cuantificación de las pérdidas de producción que se ocasionarían si la alimentación eléctrica fallase, ya sea por una falla propia, interna del sistema eléctrico o por un corte de suministro externo.
Pero no solo los riesgos de pérdida de producción deben ser evaluados. Los riesgos de daños a maquinarias y personal deben ser tenidos en cuenta a la hora de definir el sistema eléctrico.
Al diseñar y dimensionar una planta industrial, el ingeniero eléctrico no solo debe tener cuenta el CAPEX sino también trabajar en conjunto con el resto de Departamentos y Disciplinas relacionadas con el proceso y personal de operaciones para valorar el OPEX.
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