Sistema eléctrico en buques: balance de potencia, PMS y distribución

Cálculo de la Potencia de Consumidores en el Balance Eléctrico según SC

Se deberá hacer de tal manera que se permita conocer la máxima potencia que se prevé o pueda ser utilizada por los receptores (en los diferentes estados de operatividad del buque) de la planta generadora y la determinación del número y potencia de los generadores que van a constituir, tanto la planta auxiliar como la de socorro.

Clasificación de Equipos según SC

Los equipos se clasifican en:

• Servicios Esenciales: Aquellos que son vitales para el mantenimiento de la condición de propulsión, maniobrabilidad, seguridad y su mantenimiento mínimo de habitabilidad y conservación de la carga. Estos equipos se pueden dividir en:
  • Equipos Primarios: Aquellos que se necesitan mantener en continua operación (ej. control del gobierno).
  • Equipos Secundarios: Aquellos que no se necesitan mantener en continua operación (ej. bombas contraincendios).
• Servicios No Esenciales: Aquellos que en caso de fallo no se ve afectada la operación y seguridad del buque (ej. grúas de carga).
• Servicios de Emergencia: En este grupo entran todos aquellos servicios que deben funcionar en una situación de emergencia. Son esenciales y deben poder alimentarse desde la planta principal y, en caso de fallo, desde la de emergencia (ej. sistema de sprinklers).

El PMS y sus Funciones

El PMS (Power Management System) tiene como misión salvaguardar y asegurar de manera autónoma el suministro de la potencia eléctrica en función del régimen de carga. Estas funciones son exigidas por el SOLAS o por las SC en función de la notación del buque. Las funciones que desempeña son:

• Sincronización automática de carga activa entre generadores.
• Si un generador llega a sobrecargarse, se procederá a disparar los servicios no esenciales y, si es necesario, los esenciales secundarios (escalonadamente).
• En caso de blackout, se arrancará y acoplará automáticamente un generador y se llevará a cabo la alimentación de todos los servicios primarios esenciales.
• Conexión y desconexión automática de generadores.

Misión de la Planta de Emergencia

Su misión es suministrar energía eléctrica para el salvamento del buque o, en caso extremo, durante su abandono. Los tipos que hay son grupos diésel con sistema de arranque propio y de baterías. Todos los buques deberán tener esta planta y tendrá que ser independiente a la principal.

Distribución Eléctrica en Redes Neutro Aislado y Neutro a Tierra

Son las más empleadas, sobre todo en Baja Tensión.

• Redes con Neutro Aislado: Si se produce una fuga, la diferencia de potencial es soportable por los aislamientos, por lo que la instalación puede seguir funcionando y no existe peligro de electrocución al tocar la fase averiada. Es obligatorio colocar detectores de falta de aislamiento.
• Redes con Neutro a Tierra: Las protecciones se disparan con la primera fuga. Permite usar diferenciales (dispositivo destinado a la seguridad de las personas). Son empleadas en Alta Tensión. En ocasiones, aunque la distribución general del buque sea con neutro aislado, en ciertos locales que necesitan extremar la seguridad del personal (ej. Hospital), se suele usar esta distribución. El neutro puede ser usado para la distribución de la red de Alumbrado Fase-Neutro. No necesita el uso de transformadores.

Funciones del Cuadro Planta Principal

Los cuadros principales tienen encomendadas las siguientes funciones principales:

• Controlar, proteger y posibilitar el acoplamiento en paralelo de los generadores.
• Iniciar la distribución de la energía eléctrica que ha de alimentar los siguientes elementos: cuadros auxiliares (centros de carga, sección, distribución, etc.), los cuadros de emergencia, los receptores cuyas peculiaridades exijan ser alimentados directamente desde el cuadro principal.
• Permitir la alimentación de energía eléctrica desde tierra (toma de tierra).
• Monitorizar variables eléctricas (tensión, frecuencia, intensidad, potencia, factor de potencia, fallo de aislamiento, etc.).
• Asegurar la continuidad del suministro eléctrico (FMS - Fault Management System o similar, dependiendo del contexto específico).