La Compatibilidad Electromagnética (EMC) es la capacidad de un equipo o sistema de funcionar de manera adecuada en su entorno electromagnético, sin introducir interferencias electromagnéticas no deseadas en otros equipos o sistemas a su alrededor. En términos prácticos, la EMC garantiza que los dispositivos electrónicos puedan operar sin causar ni sufrir perturbaciones de señales electromagnéticas […]
¡Descúbrelo!
La Compatibilidad Electromagnética (EMC) es la capacidad de un equipo o sistema de funcionar de manera adecuada en su entorno electromagnético, sin introducir interferencias electromagnéticas no deseadas en otros equipos o sistemas a su alrededor.
En términos prácticos, la EMC garantiza que los dispositivos electrónicos puedan operar sin causar ni sufrir perturbaciones de señales electromagnéticas que puedan comprometer su rendimiento.
Esto involucra dos aspectos principales:
- Emisión de Interferencias: El equipo debe limitar la emisión de señales electromagnéticas que puedan interferir en el funcionamiento de otros dispositivos.
- Inmunidad a Interferencias: El equipo debe ser capaz de operar correctamente incluso en presencia de interferencias electromagnéticas provenientes del entorno u otros dispositivos.
[elementor-template id=”24446″]
En este artículo, abordaremos un aspecto fundamental para el éxito de cualquier proyecto de cableado estructurado: la compatibilidad electromagnética (EMC).
La interacción entre los componentes eléctricos de una red y los campos electromagnéticos del entorno puede generar interferencias que afectan directamente la calidad y la confiabilidad de las transmisiones de datos. En proyectos de cableado, el análisis riguroso de estos fenómenos es crucial para evitar problemas que comprometen la eficiencia de la infraestructura de red.
¿Qué es la compatibilidad electromagnética?
La Compatibilidad Electromagnética (EMC) es la capacidad de un dispositivo, sistema o instalación eléctrica de operar correctamente en su entorno electromagnético sin generar interferencias no deseadas para otros equipos electrónicos a su alrededor. Esto significa que el dispositivo debe tanto limitar la emisión de señales electromagnéticas que puedan interferir en el funcionamiento de otros dispositivos, como ser resistente a interferencias externas para mantener su rendimiento adecuado.
La EMC involucra el equilibrio entre la emisión de interferencias electromagnéticas (EMI) y la inmunidad a esas interferencias, garantizando que los sistemas electrónicos funcionen de forma eficiente y sin causar o sufrir perturbaciones en redes, comunicación u operaciones de otros sistemas.
Un entorno de producción con una aceptable compatibilidad electromagnética es el objetivo principal dentro de las instalaciones de una empresa o fábrica, ya que en esos lugares muchos sistemas, equipos e instalaciones estarán compartiendo toda la infraestructura física de las instalaciones como bandejas y camas de cables, así como también cableado eléctrico, de automatización y de Red.
Interferencias Electromagnéticas y Sus Consecuencias
Las Interferencias Electromagnéticas (EMI) son disturbios o señales no deseadas que afectan el rendimiento de dispositivos y sistemas electrónicos al alterar o corromper la transmisión de señales eléctricas. Estas interferencias ocurren cuando un campo electromagnético, generado por fuentes externas o internas, induce corrientes o tensiones no deseadas en circuitos y cables, perjudicando el funcionamiento adecuado de los equipos.
Las EMI se pueden clasificar en dos tipos principales:
- Interferencia Conducida: Ocurre cuando la interferencia viaja a través de cables o conductores, como los de energía o de comunicación, afectando directamente a los circuitos electrónicos.
- Interferencia Irradiada: Ocurre cuando las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio y afectan a los dispositivos electrónicos a distancia, como una antena captando señales de radio cercanas.
Las fuentes comunes de EMI incluyen motores eléctricos, líneas de transmisión de energía, sistemas de comunicación de radio y equipos electrónicos de alta potencia. Estas interferencias pueden resultar en ruido de señal, pérdida de datos, fallas de comunicación y mal funcionamiento de dispositivos electrónicos, especialmente en entornos sensibles como redes de cableado estructurado.
Las interferencias electromagnéticas (EMI) ocurren cuando un campo electromagnético externo induce corrientes no deseadas en cables conductores, generando ruido y distorsiones en la señal transmitida.
Este fenómeno es especialmente perjudicial en redes de cableado estructurado, donde el tráfico de datos depende de señales eléctricas precisas. La inducción de corrientes en los cables puede causar:
- Pérdida de paquetes de datos: La distorsión de las señales puede resultar en retransmisiones o pérdida completa de datos, comprometiendo aplicaciones críticas.
- Aumento en la latencia: Las señales de baja calidad exigen correcciones y reenvíos, lo que aumenta el tiempo de respuesta de la red.
- Caída en el rendimiento general de la red: Las interferencias continuas pueden generar cuellos de botella, reduciendo la eficiencia de transferencia de datos y degradando la experiencia del usuario final.
Un punto crítico para el éxito de los proyectos de cableado estructurado es asegurar que la infraestructura sea lo suficientemente robusta para mitigar estos efectos, especialmente en entornos con alto riesgo de exposición a interferencias electromagnéticas.
Principales problemas causados por Interferencias Electromagnéticas:
- Fallas de Comunicación: La EMI puede causar pérdida de datos en redes de comunicación, interrumpiendo el flujo de información entre equipos, lo que afecta directamente a la operación de sistemas de control y monitoreo.
- Quema de Equipos: Las interferencias electromagnéticas intensas, especialmente causadas por sobretensiones o descargas atmosféricas, pueden inducir corrientes espurias en los cables, llevando a la quema de equipos sensibles.
- Aumento de la Latencia en Redes: La distorsión de señales puede resultar en mayor latencia en las redes de datos, perjudicando la sincronización y el rendimiento de procesos automatizados.
- Paradas de Producción: En entornos industriales, la EMI puede causar interrupciones en el funcionamiento de máquinas y sistemas, resultando en paradas no planificadas de producción y las consiguientes pérdidas financieras con el llamado “lucro cesante”.
- Compromiso de Sistemas de Automatización: Los sistemas de automatización, control de procesos y sensores son altamente sensibles a la interferencia electromagnética, lo que puede generar errores de lectura y un funcionamiento inadecuado de los dispositivos.
- Reducción de la Vida Útil de Equipos: La exposición continua a la EMI puede degradar los componentes electrónicos de los equipos, disminuyendo su vida útil y aumentando los costos de mantenimiento y reemplazo.
- Fallas en Sistemas de Seguridad: En industrias y fábricas que utilizan sistemas de seguridad electrónica, como CCTV y control de acceso, la EMI puede comprometer la captura de imágenes o la operación de sistemas críticos, reduciendo la eficiencia de protección.
Inducción de Corrientes en Cables de Par Trenzado
En el cableado estructurado, el uso de cables de par trenzado tiene como objetivo reducir los efectos de las interferencias. La torsión de los conductores dentro de cada cable disminuye el área de exposición a los campos electromagnéticos, atenuando la inducción de corrientes. Sin embargo, incluso con estas precauciones, algunos entornos exigen soluciones aún más optimizadas.
Entornos industriales o áreas con equipos de alta potencia, como motores eléctricos, generadores y transformadores, son fuentes comunes de interferencias electromagnéticas.
En estos casos, el simple uso de cables de par trenzado puede no ser suficiente para garantizar la integridad de los datos transmitidos. En este caso, la elección adecuada entre cables blindados (STP/FTP) y cables no blindados (UTP) se convierte en un factor determinante para el éxito del proyecto de cableado estructurado.
Interferencias Electromagnéticas causadas por Rayos
Descargas Atmosféricas y Sus Impactos en las Instalaciones Eléctricas y de Red
Las descargas atmosféricas, comúnmente conocidas como rayos, pueden causar perturbaciones significativas en el campo electromagnético de edificaciones en el momento en que la descarga recorre los conductores del Sistema de Protección contra Descargas Atmosféricas (SPDA) hasta el suelo. Aunque estas interferencias electromagnéticas son temporales, la intensidad de los campos generados durante este proceso es extremadamente alta.
Esto puede inducir corrientes espurias (corrientes no deseadas) en cables eléctricos, de automatización y de Red, resultando en daños sustanciales a los equipos conectados, como la quema de dispositivos y fallas en sistemas críticos.
Esta inducción de corrientes en cables se da por la proximidad de los sistemas de cableado con el SPDA y por la falta de protección adecuada contra picos de sobretensión.
Por lo tanto, la existencia de un Proyecto de SPDA bien elaborado es crucial para garantizar la protección de la edificación. El SPDA no protege los equipos, para evitar la quema de equipos y la protección de las instalaciones es necesario contratar un proyecto eléctrico con la especificación e instalación de DPS (Dispositivos de Protección Contra Sobretensiones), Ecualización de Potenciales, puesta a tierra de todas las estructuras metálicas de la edificación. Este proyecto debe contemplar tanto la protección estructural de la edificación como la mitigación de los efectos electromagnéticos resultantes de la caída de rayos.
En resumen SPDA + DPS + Ecualización de Potenciales
Cómo minimizar los efectos de las Interferencias Electromagnéticas (EMI)
Para mitigar los efectos de las interferencias electromagnéticas en una edificación, ya sea comercial o una fábrica, es necesario un conjunto de acciones que involucran proyectos específicos que actúan entre sí y garantizan mejores condiciones operativas reduciendo paradas indeseables.
1 – Contratar una consultoría/proyecto para la adecuación de las instalaciones eléctricas e implementación de Dispositivos de Protección Contra Sobretensiones
Este proyecto prevé el dimensionamiento e instalación de Dispositivos de Protección contra Sobretensión y estandariza las instalaciones eléctricas en lo que respecta a la correcta puesta a tierra de los cuadros de distribución. Este proyecto tiene la finalidad de minimizar la circulación de corrientes transitorias dentro de las instalaciones, protegiendo equipos y paneles de control de máquinas, además de computadoras, centrales telefónicas y otros equipos normalmente utilizados en una red de telecomunicaciones.
2 – Realizar el mantenimiento periódico del sistema de Puesta a Tierra con la emisión del Informe
El sistema de puesta a tierra desempeña un papel crucial tanto en la protección eléctrica como en la compatibilidad electromagnética (EMC) de cualquier instalación.
Su función principal es crear un camino de baja resistencia para que las corrientes no deseadas, como fallas eléctricas y picos de tensión, puedan ser conducidas de forma segura al suelo. Además de evitar accidentes y daños a los equipos, la puesta a tierra también es fundamental para garantizar que los sistemas operen sin interferencias electromagnéticas, protegiendo el rendimiento de las redes de comunicación, automatización, y sistemas electrónicos.
Realizar inspecciones regulares es fundamental para garantizar que el sistema esté funcionando adecuadamente. Estas inspecciones deben verificar el estado de los conductores, las conexiones y la malla de puesta a tierra, además de realizar pruebas de resistencia para asegurar que el sistema continúe siendo eficiente.
Después de cada inspección y mantenimiento, es esencial la emisión de un Informe de Puesta a Tierra. Este documento certifica que el sistema de puesta a tierra cumple con las normas técnicas vigentes y que está apto para proteger la instalación de posibles fallas eléctricas e interferencias electromagnéticas.
Consulte el Artículo:
Puesta a Tierra Eléctrica: Fundamentos, Tipos e Importancia para la protección de los Sistemas Eléctricos – Guía Completa
3 – Instalación/Mantenimiento del SPDA
Asegurar que el SPDA esté funcionando correctamente y en conformidad con las normas, realizando mantenimientos periódicos con la emisión de informes técnicos actualizados.
Consulte el Artículo:
Informe de SPDA – Entienda qué es y su Importancia.
4 – Ecualización de Potenciales
La Ecualización de Potenciales es el proceso de conectar eléctricamente todos los componentes metálicos de una instalación, tanto los conductores como las partes no energizadas (estructuras metálicas, carcasas de equipos, tuberías), a un punto común de puesta a tierra. El objetivo es minimizar la diferencia de potencial eléctrico entre estas partes, evitando la circulación de corrientes no deseadas y protegiendo tanto a las personas como a los equipos de descargas eléctricas o interferencias electromagnéticas.
La ecualización de potenciales es esencial para evitar que los picos de tensión o las interferencias electromagnéticas induzcan corrientes espurias en los cables y dispositivos electrónicos. Esta práctica es fundamental para garantizar la protección eléctrica y la compatibilidad electromagnética (EMC) de la instalación, además de proteger los equipos contra daños causados por sobretensiones y descargas atmosféricas.
5 – Proyecto de Cableado Estructurado
El cableado estructurado dentro de la infraestructura de Red, es una parte fundamental en este escenario de buenas prácticas para minimizar los efectos de las interferencias electromagnéticas, ya que puede reducir o ampliar estos efectos considerando que el cableado llega a todas las partes de la empresa o galpón de la fábrica conectando equipos.
El Proyecto de cableado estructurado gana aún más importancia, ya que todo el recorrido de distribución de este cableado se hace en bandejas de cables metálicas que deben estar conectadas a tierra y también la elección correcta de la categoría y blindaje de este cable deberán ser definidos e implementados con la debida puesta a tierra de los racks y armarios debidamente previstos en el proyecto de ecualización de potenciales.
Consulte el Artículo:
Consultoría en Proyectos de Cableado Estructurado
6 – Atribuciones Profesionales
El Ingeniero Eléctrico es el profesional regularizado y responsable de elaborar, ejecutar y documentar Proyectos.
Realización de actividades de Proyecto y ejecución con la emisión del ART (Anotación de Responsabilidad Técnica)
- Proyectos de instalaciones eléctricas
- Proyectos de cableado estructurado
- Sistemas de Protección contra Descargas Atmosféricas (SPDA)
- Proyectos de sistemas de automatización, Infraestructura de red y telecomunicaciones
- Instalación y mantenimiento de dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS)
- Proyectos de compatibilidad electromagnética (EMC)
- Sistemas de seguridad electrónica, como CCTV y control de acceso
Los Artículos 8 y 9 de la Resolución nº 218/1973 del CONFEA (Consejo Federal de Ingeniería y Agronomía) se aplican directamente al Ingeniero Eléctrico, permitiéndole desarrollar y ejecutar estos proyectos con total responsabilidad técnica.
- Artículo 8: Trata de las atribuciones del ingeniero pleno en su área de formación, permitiéndole elaborar, ejecutar y responder por proyectos de ingeniería, incluyendo la firma como responsable técnico en ARTs (Anotaciones de Responsabilidad Técnica). Esto abarca diversas actividades, como proyectos de instalaciones eléctricas, automatización, compatibilidad electromagnética (EMC), SPDA (Sistemas de Protección contra Descargas Atmosféricas), cableado estructurado, entre otros.
- Artículo 9: Complementa el Artículo 8, especificando que el ingeniero pleno también puede desempeñar actividades de supervisión, coordinación y orientación técnica, además de realizar estudios y proyectos técnicos, dictámenes, evaluaciones e informes.
Conclusión
La compatibilidad electromagnética no trata solo de la correcta elección del cable, sino también de proyectos multidisciplinarios que necesitan ser implementados para juntos ofrecer la seguridad operativa que las empresas necesitan.
Contratar a una empresa de Ingeniería es mandatorio para la implementación de medidas necesarias para garantizar la compatibilidad electromagnética requerida dentro de las instalaciones.
Además de tener los debidos cuidados con el proyecto de cableado estructurado definiendo correctamente el cableado ideal para entornos críticos, es importante evaluar proyectos complementarios como SPDA y Dispositivos de Protección Contra Sobretensión (DPS).
A3A Engenharia posee un Departamento de Ingeniería especializado en Proyectos de SPDA, DPS, Compatibilidad Electromagnética e Infraestructura de Red, contáctenos.
