17/04/2008

EMC PARA AEROGENERADORES SEGÚN LA NUEVA DIRECTIVA 2004/108/EEC

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El 31 de Diciembre de 2004 fue publicada en el Official Journal of European Union la nueva directiva de compatibilidad electromagnética 2004/108/EEC. Esta directiva substituyó a la anterior Directiva 89/336/EEC de Mayo de 1989 introduciendo una serie de cambios enfocados principalmente a la forma de aplicación.
Ambas Directivas mantienen los mismos requisitos esenciales de emisión e inmunidad así como el uso de normas armonizadas para otorgar presunción de conformidad. Son aplicables a la mayoría de equipos eléctricos y electrónicos.
La nueva Directiva introduce un importante cambio que es la aparición de las ‘instalaciones fijas’ y las personas responsables de las mismas. Se entiende por instalación fija la combinación particular de varios tipos de aparatos, ensamblados, instaladas y destinados a un uso permanente en un sitio predefinido.

 


A diferencia que con el resto de equipos y aparatos eléctricos o electrónicos, la presunción de conformidad de una instalación fija no depende del cumplimiento de las normas de EMC armonizadas sino que aparece el concepto de ‘buenas prácticas de ingeniería’. Es decir, para la puesta en marcha de una instalación fija no es necesario el marcado CE de la instalación ni la declaración de conformidad. Por otro lado, se exige que exista una persona responsable de la instalación que disponga de la documentación técnica que demuestre que se han tomado las precauciones necesarias para cumplir con los requisitos esenciales de emisión e inmunidad. Esta documentación dará presunción de conformidad y deberá estar disponible ante cualquier actuación de las autoridades mientras la instalación esté en servicio.
Las buenas prácticas de ingeniería son el conjunto de técnicas comúnmente utilizadas y aceptadas por los profesionales del sector para conseguir el grado de protección necesario de acuerdo con el estado de la tecnología en cada momento. Todas las instalaciones fijas han de ser realizadas por personal técnico competente conocedor de las mencionadas buenas prácticas de ingeniería.
Según la definición de instalación fija, podemos entender que los actuales aerogeneradores pueden incluirse en dicha definición. No hay que malinterpretar la directiva y pensar que todas las partes de los aerogeneradores están exentos de aplicar normas de EMC. Es decir, dentro de un aerogenerador existen equipos eléctricos o electrónicos que no han sido diseñados y construidos para una instalación fija en concreto, sino para muchas más. En este caso, dichos componentes sí están sujetos a demostrar la presunción de conformidad mediante las normas armonizadas aplicables en cada caso.
Tal es el caso de los inversores de frecuencia que transforman la energía proveniente del aerogenerador en tensiones y corrientes que se puedan inyectar a la red manteniendo todos los parámetros de calidad de la señal ya sea en media o baja tensión.        

 


   
Estos equipos, utilizan tecnologías de conmutación de varios kHz para transformar la tensión DC o AC en señales de 50/60 Hz según el caso. Este proceso, aunque altamente eficiente, es especialmente ruidoso a nivel de EMC y por ello es necesario incorporar filtros EMI en su salida para evitar que el ruido llegue al resto de equipos que forman el aerogenerador o a la red general de usuarios.
Las normas de EMC aplicables a las perturbaciones conducidas de este tipo de equipos son normalmente la EN55011 para equipos industriales, científicos y médicos o la norma genérica EN61000-2-4 para entornos industriales.
El cumplimiento de los niveles de perturbación conducida indicados por dichas normas, junto con el elevado nivel de ruido generado por los inversores de frecuencia hace que el tipo de filtro a utilizar sea muy determinado. Los filtros para inversores de frecuencia para aerogeneradores suelen estar formados por esquemas de filtrado que permiten obtener muy altas atenuaciones (del orden de 80-100 dB) y anchos de banda muy amplios (desde pocos kHz a decenas de MHz).
Por otro lado, la corriente que han de soportar estos filtros es muy alta debido al aumento de las potencias de los aerogeneradores actuales. Si tenemos en cuenta el diagrama eléctrico necesario para obtener la atenuación requerida junto con la corriente que ha de atravesar el filtro que condicionará el tamaño de los conductores internos así como el del resto de componentes es fácil pensar que el tamaño final del filtro así como su peso pudieran ser excesivos. Este hecho sería un gran inconveniente a la hora de instalarlo dentro del aerogenerador, donde el espacio y el peso son muy importantes a la hora de su instalación.


                              Resultados de los test realizados sin filtro


Desde hace varios años, Premo EMC dispone de una amplia gama de filtros específicos para inversores de frecuencia que van destinados a aerogeneradores. Esta gama de filtros ha sido desarrollada teniendo en cuenta factores como atenuación, volumen, peso, conexión, precio, etc. En colaboración con centros de desarrollo de materiales magnéticos, Universidades y fabricantes se han realizado diseños que incorporar nuevos materiales que permiten obtener los resultados esperados en cuanto a atenuación, peso y volumen.
La familia FVDT específica para aerogeneradores va desde los 180 Amps hasta más de 1000 Amps y existen versiones para diferentes tensiones (520 y 720 Vac). Además, Premo EMC dispone de laboratorios fijos y móviles para poder realizar los ensayos de perturbaciones conducidas necesarios para la documentación técnica requerida a la persona responsable de la instalación técnica.        
                     Resultados de los test realizados con filtro