Investigación y seguridad en electricidad

La importancia del laboratorio en el desarrollo de productos

Antonio López, Continuous Engineering Manager de Final Distribution de Schneider Electric España26/10/2011
Cuando hablamos de la competencia e importancia de un laboratorio durante el proceso de creación de la oferta, en el marco del desarrollo de productos, estamos refiriéndonos al binomio técnico de desarrollo versus laboratorio competente. Ello implica varias premisas de índole técnica y social: el conocimiento de las normas implicadas en el desarrollo del producto, el conocimiento de los útiles y máquinas de ensayos, las condiciones de la certificación del producto y su entorno, el hipotético despliegue en otros países con condiciones climáticas distintas a las del país origen de la certificación, así como otros condicionamientos locales que deberán tenerse en cuenta en el proceso y las desviaciones nacionales en las normas de aplicación.
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Antonio López en las instalaciones de Schneider Electric en Meliana (Valencia).

La competencia de un laboratorio desde el punto de vista del proceso de creación de la oferta está basada en dos conceptos claramente definidos: el número de acreditaciones relacionadas con la antigüedad de las mismas y la experiencia del personal técnico y su conocimiento de las tecnologías a desarrollar en el seno del laboratorio.

Schneider Electric, en su centro de innovación y desarrollo global situado en Meliana (Valencia) desarrolla interruptores diferenciales, interruptores magnetotérmicos, interruptores seccionadores e interruptores de control de potencia, principalmente, que luego se utilizan a nivel internacional y exportan a todo el mundo. El centro de producción de Schneider Electric posee las acreditaciones y certificaciones habilitadas según las normas europeas e internacionales EN/ IEC 61008-1, EN/ IEC 60898-1 y EN/ IEC 60947-2, EN/ IEC 60947-3, UNE 20317, etc.

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*Panel de control y mando de la estación de poder de cortocircuito hasta 16 kA a 400 V.

En cualquier laboratorio, la experiencia contrastada del personal técnico es un requisito indispensable a la hora de compartir los futuros dictámenes y los trabajos técnicos en el seno de este centro de pruebas. La formación principal en un laboratorio de media y baja tensión es la de ingeniería técnica o industrial con especialidad eléctrica, aunque existen también especialidades de mecánica, química o electrónica.

El proceso de interacción entre la creación de la oferta y el laboratorio

El inicio de la relación entre el departamento técnico y el laboratorio se produce desde el mismo momento en que se decide iniciar un proyecto de creación de un nuevo producto, pongamos como ejemplo un interruptor, ya sea magnetotérmico, diferencial, seccionador, etc.

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Lectura de los calentamientos obtenidos en un interruptor diferencial por medio de termopares y cámara de infrarrojos.

En las primeras reuniones se establece, por parte de los técnicos de desarrollo, una serie de ensayos de verificación, validación y calificación dentro de un planning establecido, basándonos en una serie de parámetros, indicados a continuación. Estos parámetros son compartidos por todo el equipo involucrado en el proyecto y por el laboratorio, con el objetivo de desarrollar las actividades mencionadas.

En relación a los ensayos de validación, los más importantes en el proceso de desarrollo del producto, una vez elegida la tecnología, la materia, las dimensiones, etc., se pueden clasificar en los campos siguientes:

  • Ensayos sobre materiales envolventes: riesgo de incendio, tracción, rotura, etc.
  • Ensayos sobre terminales: rotura, par de apriete, corrosión, comportamiento de los terminales en condiciones extremas de lubricación o de oxidación para observar las roturas o fisuras probables en los materiales, etc.
  • Ensayos termodinámicos en condiciones climáticas de temperaturas elevadas hasta 110 °C y por debajo de 0 °C hasta -25 °C; en sobrecarga, con el objetivo de estudiar el comportamiento de los componentes electrónicos y los envolventes del aparato, etc.
  • Ensayos de poder de cortocircuito: definidos por la norma en cuestión. Se analiza el conjunto de protecciones aguas arriba y aguas abajo, tanto con fusibles como con interruptores magnetotérmicos de diferentes características.
  • Ensayos de humedad y corrosión: establecidos por ciclos climáticos de tropicalización forzada. Se someten los productos a temperaturas superiores a 50 °C y humedad relativa del 99% variable; también se llevan a cabo ensayos por corrosión en ambientes salinos o industriales con urea, SO2. El objetivo es reproducir las condiciones de ambientes industriales muy polucionados. El cloro ayuda a asemejar el ensayo a unas condiciones de corrosión muy extremas, tales como piscinas, spas urbanos y otros ambientes que polucionan fuertemente las piezas metálicas de la aparamenta eléctrica, etc.
  • Ensayos electromecánicos: establecidos en la norma a través de la endurancia, pero con un factor de sobrecarga superior, tanto en número de operaciones como en corriente y factor de potencia muy inductivo.
  • Ensayos de compatibilidad electromagnética: definidos en la norma, pero con un factor de corrección superior en frecuencia, tensión y corriente para evitar disparos intempestivos y perturbaciones en la red eléctrica o en los productos comercializados.
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Montaje de ensayos de compatibilidad electromagnética para el control de interruptores diferenciales.

Todos estos ensayos obedecen a un planning contractual establecido entre el jefe de proyecto y el laboratorio en cuestión, que debe ser respetado con el fin de cumplir con las certificaciones y la comercialización, tanto nacional como internacional.

Conclusiones en las actividades realizadas

Una vez realizados los ensayos detallados en el capítulo anterior, y siempre que los resultados de los mismos sean positivos, pasaríamos a la calificación de los productos dentro del conjunto de la producción. Los pasos a seguir serían los siguientes:

  • Validación de los proveedores de componentes, tanto en su capacidad productiva como técnica, así como en su cadena logística.
  • Validación de la industrialización y los métodos de producción de los productos ya validados por el laboratorio, para justificar que los pasos anteriores dentro del proyecto de desarrollo se cumplen respetando los parámetros deseados.
  • Certificación de los productos con norma EN o IEC por un organismo internacional de acreditación, como puede ser Aenor, LCIE, VDE, IMQ u otras entidades internacionales dentro del IEC.
  • Fabricación y comercialización de los productos ensayados.
  • Seguimiento de la calidad de los productos fabricados, al menos una vez al año, a través de un programa de ensayos, respetando los parámetros normativos y verificando la repetición de la calidad en los procesos con respecto al punto de partida del proyecto de desarrollo.
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Instalación de termopares para lectura de calentamientos.

El proceso de creación del producto Acti 9 de Schneider Electric: el magnetotérmico más seguro del mercado

El Acti 9, lanzado en mayo de 2011, constituye la quinta generación de sistemas modulares de Schneider Electric. El centro de producción de Meliana, donde está situado el laboratorio, y que además es una planta de producción global del grupo Schneider Electric, es decir que exporta a todo el mundo, fabricará alrededor de 4 millones de unidades al año.

Se trata, por lo tanto, de uno de los grandes lanzamientos de la compañía durante este año. La función de un diferencial es proteger contra las descargas eléctricas (fugas de corriente). Un automático protege a los circuitos eléctricos frente a sobrecargas y cortocircuitos. Se trata, pues, de un elemento fundamental en cualquier instalación eléctrica. Su proceso de creación, por tanto, debía responder a un alto grado de exigencia que garantizase la máxima seguridad en cualquier instalación.

Gracias a este estricto proceso, el Acti 9 pudo desarrollar una serie de competencias que lo convierten en el magnetotérmico más seguro del mercado. Entre sus sistemas de seguridad, destaca el VisiSafe, que garantiza un aislamiento total del circuito aguas abajo, incluso en las condiciones más severas en términos de sobretensión y polución. El Acti 9 también incorpora un doble aislamiento Clase 2 en la parte frontal, que asegura una maniobra sin riesgo independientemente del entorno o la experiencia del usuario. Por último, el dispositivo posee un mecanismo de cierre brusco que limita el desgaste de los contactos y reduce el envejecimiento por sobrecalentamiento.

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Máquina para control de endurancia electromecánica hasta 125 A y 440 V.

Schneider Electric invierte anualmente entre un 4 y un 5% de su facturación anual en I+D+i, lo que corresponde a unos 818 millones de euros durante el último ejercicio. Un total de 8.600 ingenieros repartidos en 25 países integran el equipo de I+D+i de la compañía, con el objetivo no sólo de desarrollar soluciones que optimicen la eficiencia y reduzcan costes, sino también que aumenten la sencillez, la facilidad de uso y los beneficios medioambientales.

Schneider Electric y las directivas europeas RoHS y del Reach

En línea con el compromiso de la compañía por el desarrollo sostenible y la lucha contra el cambio climático, todos los productos, servicios y soluciones de Schneider Electric cumplen las directivas europeas del RoHS (Restriction of Hazardous Substances) y del Reach (Registration, Evaluation, Authorization and restriction of Chemical substances). La oferta de Schneider Electric se encuentra libre de todos los materiales excluidos por el RoHS, como plomo, cadmio, mercurio, PBB, cromo hexavalente y PBDE. En referencia a la directiva Reach, la compañía ha identificado, registrado y excluido las 16 sustancias incluidas en la relación Substances Very High Concern (SVHC). Estas directrices se aplican en los centros de producción de Schneider Electric y en los materiales que provienen de proveedores externos.

Sobre la compañía

Como especialista global en gestión de la energía y con operaciones en más de 100 países, Schneider Electric ofrece soluciones integrales para diferentes segmentos de mercado, ostentando posiciones de liderazgo en energía e infraestructuras, procesos industriales, automatización de edificios y centros de proceso de datos, así como una amplia presencia en el sector residencial. A través de su compromiso de ayudar a las personas y a las organizaciones a maximizar el uso de la energía de manera más segura, más fiable y más eficiente; los más de 110.000 colaboradores de la compañía alcanzaron un volumen de negocio de más de 19.600 millones de euros en 2010. En España, Schneider Electric cuenta con 9 centros de producción y un centro logístico de 58.000m2. Desde su sede de Barcelona, Schneider Electric dirige la actividad del grupo en el territorio Emeas, que comprende Europa, Oriente Medio, África y América del Sur. www.schneiderelectric.es

*Las imágenes de este artículo corresponden a equipos del laboratorio de media y baja tensión de Schneider Electric en su planta de Meliana (Valencia).

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