Blindaje electromagnético
Fundamentos
Puede resultar necesaria la instalación de cables y líneas en zonas con campos de interferencia electromagnética.
Las fuentes de estos campos de interferencia electromagnética pueden ser, por ejemplo, la puesta en marcha de equipos eléctricos (motores), inversores, operaciones de conmutación en los sistemas eléctricos o las corrientes de rayo.
Estos campos interferentes pueden inducir tensiones y corrientes parásitas en cables y conductores, dependiendo de su intensidad, frecuencia y distancia, lo que puede afectar el funcionamiento de los equipos conectados o incluso llegar a dañarlos.
Las corrientes de rayo, con sus elevados valores de corriente de más de 200.000 amperios y sus rápidas subidas de menos de 0,25 µs (correspondientes a una frecuencia de 1000 kHz), representan los campos de interferencia más intensos que cambian rápidamente.
El campo de interferencia electromagnética se compone generalmente de dos campos diferentes, el campo eléctrico y el campo magnético. Cada uno de los distintos campos requiere medidas diferentes para protegerse de sus efectos nocivos.
Para protegerse de las interferencias del campo eléctrico, es necesaria una pared separadora de material conductor, que debe estar integrada en la conexión equipotencial y, por tanto, conectada a tierra. Dependiendo de la frecuencia del campo de interferencia eléctrica, son suficientes paredes de rejilla para ello.
Para protegerse de las interferencias del campo magnético se necesita un blindaje cerrado con material conductor por todos los lados. Un campo magnético cambiante genera corrientes de Foucault en este blindaje que contrarrestan su causa (ley de la inducción) y crean así un espacio libre de campos de interferencia dentro del blindaje. Las zonas eléctricamente no conductoras del blindaje, como las ranuras y las aberturas, interrumpen las corrientes parásitas y reducen así el efecto de blindaje magnético.
Los sistemas portacables metálicos cerrados, integrados en la conexión equipotencial, como las bandejas portacables, ofrecen así una protección óptima para los cables y líneas en zonas con campos de interferencias electromagnéticas.
Nuestro gráfico muestra el campo interferente (1), la corriente parásita inducida (2) y las corrientes de Foucault (3).
Atenuación magnética del blindaje electromagnético
La norma DIN CLC/TR 50659:2020-08 (VDE 0604-2-200) describe un procedimiento de ensayo para medir la atenuación magnética del blindaje electromagnético en sistemas de bandejas portacables. Para ello, se genera un campo interferente magnético mediante una antena en forma de U, a través de la cual circula una corriente de rayo con un tiempo de subida de aproximadamente 8 µs. En este montaje, se coloca en el centro un bucle conductor cerrado formado por dos conductores dispuestos en paralelo.
El campo interferente magnético genera una corriente parásita en el bucle conductor (ley de inducción). La disposición básica del montaje de ensayo se muestra en el gráfico.
- campo interferente
- corriente parásita inducida
- corrientes de Foucault
- bucle conductor
- sistema de bandeja portacables
- antena en forma de U
La atenuación magnética del blindaje (SE) corresponde a 20 veces el logaritmo decimal del cociente entre la señal de interferencia medida sin medidas de protección (Iref) y la señal de interferencia con la medida de protección (sistemas de bandejas portacables), y se calcula de la siguiente forma, expresándose en dB.
SE (dB) = 20 x log ( Iref/Isample )
Una atenuación magnética del blindaje (SE) de 20 dB indica que esta medida de protección (sistemas de bandejas portacables) reduce la corriente parásita en cables y conductores en un 90 %. 40 dB significa una reducción del 99 %.
Resumen
Los sistemas de conducción de cables metálicos y cerrados, conectados al sistema de conexión equipotencial, reducen las corrientes y tensiones parásitas inducidas en los cables. Estas se generan a causa de campos interferentes electromagnéticos. Los sistemas de conducción de cables metálicos y cerrados ofrecen la mayor atenuación magnética del blindaje electromagnético en comparación con las variantes no metálicas o con la instalación sin sistemas de conducción de cables.
Los sistemas de conducción de cables perforados también presentan una elevada atenuación magnética del blindaje electromagnético, aunque esta disminuye a medida que aumenta el tamaño de las perforaciones.
En consecuencia, las bandejas de rejilla y las bandejas portacables de escalera ofrecen únicamente una atenuación magnética del blindaje electromagnético reducida. Cuando se utilizan sistemas de conducción de cables abiertos (sin tapa), la atenuación magnética del blindaje electromagnético se reduce en consecuencia.
La tabla ofrece una visión general de la atenuación magnética del blindaje electromagnético en las distintas versiones de sistemas de conducción de cables.
| Versión del sistema de conducción de cables | Cerrado (con tapa) | Abierto (sin tapa) |
|---|---|---|
| Sin perforaciones/orificios | 40 dB (99 %) | 25 dB (94 %) |
| 15 % perforación/agujeros | 30 dB (97 %) | 20 dB (90 %) |
| 28 % perforación/agujeros | 25 dB (94 %) | 15 dB (82 %) |
| Bandeja portacables de escalera | 18 dB (87 %) | 11 dB (72 %) |
| Bandeja de rejilla | 14 dB (80 %) | 7 dB (55 %) |
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