Cuadros Eléctricos: La regla de los 10 grados

Hoy en día, desafortunadamente, en muchas de las aplicaciones que se montan en cuadros eléctricos no se tienen en cuenta el factor térmico y sus perjudiciales consecuencias.

A veces, es por la necesidad del usuario final de meter una elevada potencia, y sus respectivas pérdidas, en espacios muy ajustados. Esta concentración de pérdidas empuja a las cargas más allá del límite de su temperatura de diseño.

El aumento de la temperatura juega un papel importante en la degradación de los aislamientos de los conductores, semiconductores, dispositivos electrónicos, condensadores, etc. y reduce en gran medida su esperanza de vida.

Seguidamente, se muestra un gráfico donde se pueden encontrar los fallos típicos que tienen componentes eléctricos y electrónicos según sus causas:

Aquí la regla empírica general que se aplica es que “cada aumento de 10 °C en la temperatura del componente, acortará su vida útil a la mitad

Esta “regla de los 10 grados” no es del todo sacada de la manga. Proviene de la aplicación de la “ecuación de Arrhenius”, desarrollada por el premio Novel de química sueco Svante Arrhenius, la cual que relaciona la velocidad o factor de aceleración de una reacción química debido a los cambios de temperatura y una energía de activación.

Al aplicar la ecuación de Arrhenius a los componentes o dispositivos, se supone que la velocidad de reacción química corresponde al daño del dispositivo a lo largo del tiempo. Por lo tanto, la ecuación se puede utilizar para comparar el daño acumulado a lo largo del tiempo a diferentes temperaturas de funcionamiento.

Norma de cuadros eléctricos y la temperatura

Conjuntamente con las propiedades dieléctricas y seguridad ante choques eléctricos, el aumento de temperatura es uno de los aspectos fundamentales en torno al que se centra la norma de cuadros eléctricos de baja tensión. La norma internacional IEC 61439.

En general, el fabricante del conjunto debe, mediante la aplicación de los factores reducción o descalcificación necesarios, asegurar que la temperatura no exceda de las condiciones normales de operación.

Según la corriente del conjunto, la verificación del calentamiento en el interior del cuadro eléctrico debe realizarse mediante ensayo, deducción respecto a diseño ensayado y/o cálculo.

Para conjuntos con corriente asignada hasta 1600 A, se puede aplicar el método de cálculo de acuerdo a la norma IEC TS 60890:2014.

Estos cálculos pueden realizarse con el software gratuito de Rittal Programa de cálculo para la climatización de armarios de distribución disponible también online.

El resultado es un informe según la norma y con el cálculo del equipo de climatización adecuado para el cuadro eléctrico.

Tiempo de fallo y temperatura

Mantener una temperatura correcta dentro de los cuadros eléctricos o racks de servidores de TI es sumamente importante para el correcto funcionamiento de las instalaciones. De esta forma, podemos reducir el riego de averías, paradas productivas, pérdida de información o cortes de suministro eléctrico.

La inversión en un correcto sistema de refrigeración nos permitirá evitar dichos costes técnicos y económicos derivados por los efectos de la temperatura. En definitiva, alargar la vida útil.

Rittal ofrece soluciones de refrigeración y climatización para cualquier tipo de aplicación, ya sea industrial, para maquinaria, para centros de proceso de datos o para infraestructura de telecomunicaciones.

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