¿Puede la alimentación eléctrica de su instalación hacer funcionar una planta móvil de trituración eléctrica?

Una estación móvil de trituración eléctrica puede funcionar con el suministro eléctrico disponible en sus instalaciones, pero no basta con que la potencia instalada de la máquina coincida con la potencia nominal del transformador. El suministro debe admitir el arranque, el funcionamiento con carga y los cambios repentinos en la demanda de trituración sin caídas de tensión inaceptables ni disparos intempestivos.

Para los evaluadores técnicos, la cuestión práctica es si habrá electricidad disponibleen los terminales de la máquina, en las condiciones de funcionamiento más exigentes. Para determinarlo, hay que comprobar todo el recorrido desde el transformador o el generador hasta el cuadro de distribución, los dispositivos de protección, los cables y los controles de la máquina.

Empiece por definir los límites eléctricos de la máquina

Antes de evaluar la capacidad de las instalaciones, determine exactamente qué consume la estación propuesta desde su conexión externa. «Móvil eléctrica» puede describir distintas configuraciones: equipos de procesamiento totalmente eléctricos, sistemas diésel-eléctricos o máquinas de doble alimentación. El desplazamiento sobre orugas puede utilizar una fuente de alimentación independiente, aunque la trituración y el transporte funcionen con electricidad de la red.

Solicite la documentación eléctrica específica del modelo, en lugar de basarse en un folleto comercial. Debe especificar lo siguiente:

• Tensión de alimentación nominal, frecuencia, configuración de fases y tolerancias de funcionamiento permitidas.
• Potencias nominales de los motores, métodos de arranque y cargas simultáneas previstas.
• Corriente máxima de funcionamiento y perfiles de corriente de arranque, incluida su duración.
• Cargas auxiliares, como bombas de lubricación, ventiladores de refrigeración, imanes, equipos de control del polvo y transportadores integrados.
• Requisitos de conexión de entrada, configuración de puesta a tierra y recomendaciones de protección.
• Restricciones de rearranque, enclavamientos y procedimiento tras una interrupción del suministro.

Confirme si las cifras de potencia publicadas corresponden a la potencia en el eje del motor, a la potencia eléctrica de entrada o a la carga total conectada. Son magnitudes distintas. Compruebe también si se incluyen las cribas independientes, los transportadores de transferencia y los equipos de procesamiento de arena. Una estación de trituración que por sí sola se ajusta a la capacidad disponible puede superarla cuando la línea de producción esté en funcionamiento.

¿Dispone el emplazamiento de suficiente capacidad utilizable?

La placa de características de un transformador indica su capacidad nominal, no la capacidad que tiene actualmente disponible para una máquina nueva. Las cargas existentes, las condiciones ambientales, las limitaciones de distribución y los límites de la compañía eléctrica pueden reducir la capacidad que se puede asignar de forma segura.

Revise la demanda del emplazamiento durante el funcionamiento de los equipos que probablemente operarán al mismo tiempo que la trituradora. Los registros de demanda por intervalos ayudan a determinar la carga sostenida, pero pueden no captar los breves eventos de arranque; es posible que se necesite registrar la calidad de la energía para detectarlos.

Utilice kVA y corriente, no solo kW

Para una carga trifásica equilibrada, las relaciones básicas son:

Potencia aparente (kVA) = potencia eléctrica de entrada (kW) ÷ factor de potencia

Corriente de línea (A) = potencia eléctrica de entrada (kW) × 1,000 ÷ (√3 × tensión de línea × factor de potencia)

Si se parte de la potencia en el eje del motor, tenga en cuenta el rendimiento del motor antes de aplicar estas ecuaciones. En el caso de variadores de frecuencia, utilice los datos de corriente de entrada del proveedor y el factor de potencia verdadero, si están disponibles; el factor de potencia de desplazamiento por sí solo no describe los efectos de los armónicos.

Como ejemplo de cálculo, una potencia eléctrica de entrada de 250 kW a 400 V y un factor de potencia de 0.90 equivale aproximadamente a 278 kVA y 401 A. Se trata de una estimación en funcionamiento, no de una cifra de corriente de arranque ni de una recomendación para dimensionar cables. El ejemplo muestra por qué considerar una carga de 250 kW como una carga de 250 kVA puede dar lugar a una estimación inferior a la necesaria.

No existe un porcentaje universal de capacidad de reserva que garantice la compatibilidad. Una evaluación eléctrica debe tener en cuenta la demanda sostenida, las cargas de corta duración, las características del transformador y las perturbaciones de tensión admisibles.

El momento más difícil puede ser el arranque o el rearranque

El suministro puede soportar la trituración normal y, aun así, fallar cuando acelera el motor principal. El arranque directo puede consumir varias veces la corriente nominal. La demanda real depende del motor, de la inercia de la carga accionada, de la rigidez del suministro y de si la trituradora arranca vacía.

Los métodos de arranque modifican la evaluación:

Un arrancador suave no soluciona automáticamente un suministro subdimensionado: reducir la corriente también reduce el par de arranque disponible. Del mismo modo, un variador debe seleccionarse para las condiciones de servicio de la trituradora, no solo ajustarse a la potencia nominal del motor.

Pregunte qué ocurre después de un disparo si queda material en la cámara. El rearranque de una trituradora cargada puede requerir un procedimiento distinto o que primero se vacíe la cámara. El diseño eléctrico debe admitir la secuencia aprobada por el fabricante y no dar por hecho que todos los rearranques se harán con la máquina vacía.

Compruebe la tensión en la estación móvil de trituración, no solo en el transformador

En las canteras y las zonas de trituración temporales son habituales los tendidos de cable largos. Aunque la tensión del transformador sea adecuada, la impedancia del cable puede provocar una caída excesiva de tensión durante el arranque o con cargas elevadas. Las conexiones deficientes y los equipos de distribución temporal inadecuados añaden otros riesgos.

Por tanto, para seleccionar los cables no basta con comprobar su capacidad de conducción de corriente. El diseñador debe evaluar la longitud del recorrido, el material del conductor, el método de instalación, la temperatura ambiente, el agrupamiento, la protección mecánica, la caída de tensión y la resistencia a las corrientes de cortocircuito. Los cables flexibles también necesitan una disposición que permita los movimientos en el emplazamiento sin someterlos a una tensión excesiva, abrasión o daños causados por vehículos.

Una tensión baja puede reducir el par disponible de un motor de inducción y prolongar la aceleración, lo que aumenta el esfuerzo térmico. El desequilibrio entre fases también puede sobrecalentar los motores aunque la tensión media parezca aceptable. Compruebe el equilibrio de tensiones, la secuencia de fases y la frecuencia conforme a los requisitos del equipo.

Un cable de mayor sección puede solucionar la caída de tensión en el alimentador, pero no puede corregir la sobrecarga de un transformador ni una red débil aguas arriba. Identifique la limitación antes de invertir en mejoras.

Suministro de red o generador: las comprobaciones son distintas

Una conexión a la red suele ser atractiva para una producción sostenida, siempre que su capacidad y fiabilidad sean adecuadas. Confirme con la compañía eléctrica cuál es la demanda permitida y determine si los arranques de motores grandes requieren autorización. Los emplazamientos que comparten un alimentador con otros usuarios pueden estar sujetos a límites de fluctuación de tensión.

La selección del generador requiere especial cuidado. Un grupo electrógeno con potencia continua suficiente en kW puede experimentar desviaciones excesivas de tensión o frecuencia durante el arranque de motores o ante cambios bruscos de carga. Son importantes la respuesta del motor, las características del alternador, la excitación, los escalones de carga y las cargas no lineales de los variadores.

Proporcione al proveedor del generador el programa completo de motores, la secuencia de arranque, los detalles de los variadores y las excursiones admisibles de tensión y frecuencia. Solicite una evaluación del comportamiento transitorio en lugar de aplicar un multiplicador fijo a la potencia total de los motores. Compruebe que el generador sea apto para servicio continuo y tenga en cuenta las reducciones de potencia aplicables por altitud y temperatura.

Si se prevé utilizar tanto la red como el generador, los sistemas de transferencia deben impedir la conexión en paralelo o la realimentación involuntarias. Es necesario revisar la puesta a tierra, la conmutación del neutro cuando corresponda y el funcionamiento de las protecciones en ambos modos de alimentación.

La protección y la puesta en servicio determinan si la adaptación funciona

Que un disyuntor deje de dispararse después de aumentar sus ajustes no demuestra que la adaptación eléctrica sea correcta. Las protecciones deben permitir una aceleración normal y, al mismo tiempo, proteger los cables, los motores y los equipos. Los niveles de cortocircuito, el poder de corte de los disyuntores, los ajustes de sobrecarga, la protección contra fallas a tierra y la coordinación deben ser revisados por personal cualificado conforme a la normativa local aplicable.

Antes de aprobar la producción, acuerde una prueba de puesta en servicio que incluya:

• Arranque en vacío y la secuencia especificada de los transportadores, la lubricación y la trituradora.
• Aumento progresivo de la carga con material de alimentación representativo y el caudal de operación previsto.
• Registro de la corriente, la tensión en los terminales, la frecuencia y las temperaturas pertinentes.
• Funcionamiento con las cargas simultáneas previstas en el emplazamiento.
• Parada segura, comprobación de enclavamientos y procedimiento aprobado de recuperación tras una pérdida de suministro.

Las condiciones de alimentación son importantes. La dureza del material, la alimentación de sobretamaño, los ajustes de la cámara y una alimentación irregular pueden modificar la demanda de la trituradora. Las pruebas de aceptación deben representar las condiciones de servicio previstas, y no limitarse a hacer funcionar brevemente una máquina vacía.

Tome la decisión teniendo en cuenta toda la línea de producción

El resultado debe ser una decisión documentada: conectar al suministro existente, conectar después de realizar mejoras definidas o utilizar una fuente alternativa evaluada adecuadamente. La información eléctrica pendiente debe seguir siendo una condición para la aprobación, en lugar de convertirse en una sorpresa el día de la puesta en servicio.

En un proyecto integrado de áridos, el alcance de trituradoras, cribas y transportadores de Shandong Feifan Mining Machinery, junto con los servicios EPC del grupo, ofrece una base práctica para coordinar el programa de cargas de los equipos. Entre los documentos útiles se encuentran los requisitos eléctricos específicos del modelo, la lógica de arranque de toda la línea y la definición clara de las interfaces con el diseñador eléctrico del emplazamiento.

La estación móvil de trituración eléctrica adecuada no es simplemente aquella cuya potencia nominal parece manejable. Es aquella cuyo rango de funcionamiento puede soportar su suministro eléctrico, desde el arranque y las condiciones de alimentación más exigentes hasta un rearranque controlado después de una interrupción.