implementación de metodología six sigma en la mejora de procesos

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IMPLEMENTACIÓN DE METODOLOGÍA SIX SIGMA EN LA MEJORA DE
PROCESOS Y SEGURIDAD EN LAS INTALACIONES DE SCHNEIDER ELECTRIC
DE COLOMBIA S.A.
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
CARLOS ANDRES GÓMEZ PEÑUELA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROYECTO DE GRADO
BOGOTA
2006
IMPLEMENTACIÓN DE METODOLOGÍA SIX SIGMA EN LA MEJORA DE
PROCESOS Y SEGURIDAD EN LAS INTALACIONES DE SCHNEIDER ELECTRIC
DE COLOMBIA S.A.
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
CARLOS ANDRES GÓMEZ PEÑUELA
Monografía del proyecto de
grado para optar al título
de Ingenieros Electricistas
Director:
ING. RICHARD JAIR LOBOA SÁNCHEZ
Ingeniero Electricista
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROYECTO DE GRADO
BOGOTA
2006
NI LA UNIVERSIDAD, NI EL ASESOR, NI EL JURADO CALIFICADOR SON
RESPONSABLES DE LAS IDEAS EXPUESTAS POR EL GRADUADO
Nota de aceptación
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______________________________
Gustavo Arciniegas
_______________________________
Mauricio Vargas
José Agustín Arias
Bogotá, 01, 03, 2007
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
Este proyecto ha sido unos de los más grandes desafíos que he enfrentado en mi vida y
sin duda alguna el apoyo incondicional que me brindó mi familia fue lo suficiente para
culminar con éxito. Agradezco mucho la confianza y apoyo que concentró mi madre
para otorgarme una excelente oportunidad de estudio, mis hermanas que siempre
estuvieron conmigo alentándome a continuar el esfuerzo realizado durante el paso por
la universidad.
Los amigos lasallistas que me acompañaron no pueden quedar atrás, aquellos que
nunca dejaron de apoyarme en los momentos difíciles, a ellos muchas gracias por
compartir un poco de sus vidas conmigo.
Por último, el vivir el ámbito laboral fue algo extraordinario, conocer personas con
características tan variadas que a su vez aportaron de manera significativa en mi
formación profesional y humana, a todos ellos muchas gracias.
CARLOS ANDRES GÓMEZ PEÑUELA
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CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
A quienes están y estuvieron ofreciendo su esfuerzo cada día para enseñarnos a
comprender la ciencia y la vida. Son mi familia, Ana Lucia, mis amigos, mis profesores,
mis compañeros de trabajo. Ellos sabían que no era fácil, pero que ante más difícil más
grandes son nuestros triunfos, para así llegar un día a ofrecer lo mismo y mas de lo que
recibí de todos ustedes.
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
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AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a:
Ingeniero Jorge Villate Castillo, decano de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la
Universidad de La Salle, por su comprensión y apoyo para el desarrollo del proyecto
desde el comienzo.
Ingeniero Richard Loboa, Administrador de Proyectos del área de Servicios Schneider
Eléctric de Colombia, director de proyecto, por su orientación y acertada colaboración.
Ingeniero Cesar Cabrera, Director de normalización Schneider Eléctric de Colombia,
calidad y procesos, patrocinador de los proyectos Six Sigma realizados, por su
liderazgo y directrices.
Ingeniero Julio Valderrama, Jefe del Departamento de Compras Schneider Eléctric de
Colombia, por su ayuda y guía durante la ejecución de los proyectos
Ingeniero Jhon Orejuela, Jefe Control Calidad Schneider Eléctric de Colombia, por su
colaboración prestada.
Ingeniero Diego Torres, Gerente Ensicom S.A. por el apoyo y comprensión prestada.
Igualmente agradecemos a las siguientes instituciones:
A la universidad de la Salle por llevarnos a nuevos caminos de conocimiento.
A Schneider Electric de Colombia por acogernos en la realización de este proyecto.
A Ensicom S.A. por el tiempo que dispuso para la culminación del proyecto.
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TABLA DE CONTENIDO
LISTA DE TABLAS...........................................................................................................6
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................7
RESUMEN .......................................................................................................................8
INTRODUCCIÓN .............................................................................................................9
JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................10
1. SIX SIGMA .................................................................................................................11
1.1 ¿QUÉ ES SIX SIGMA? .............................................................................................11
1.2 ANTECEDENTES ....................................................................................................18
1.4. TRANSFORMACIÓN CULTURAL DE LA ORGANIZACIÓN DEBIDO A LA
IMPLEMENTACIÓN DE LOS RECURSOS SIX SIGMA. .......................................23
2. METODOLOGÍA SIX SIGMA ....................................................................................25
2.1 DESING FOR SIX SIGMA-DFSS. ...................................................................................26
2.2 DMAIC (DEFINIR, MEDIR, ANALIZAR, IMPLEMENTAR Y CONTROLAR). ...................................27
3. ANÁLISIS Y DIAGNOSTICO DEL RIESGO ELÉCTRICO EN LAS INSTALACIONES
DE SCHNEIDER ELECTRIC DE COLOMBIA............................................................38
3.1. DEFINICIÓN................................................................................................................38
3.1.3 Objetivo general ....................................................................................................38
3.1.4 Objetivos Específicos ............................................................................................38
3.1.5 SIPOC (Suppliers, Inputs, Process, Outputs, Customers).....................................39
3.1.6 La voz del Cliente (VOC)......................................................................................40
3.2 MEDIR ........................................................................................................................41
3.2.1 Diagrama unifilar (ver Anexo B) ............................................................................41
3.2.2. Cuadros de carga .................................................................................................41
3.2.3. Sigma del proceso................................................................................................42
3.3 ANALISIS ....................................................................................................................44
3.4 IMPLEMENTACIÓN .................................................................................................51
3.4.1 Costo – Beneficio ..................................................................................................53
3.5 CONTROLAR ...............................................................................................................54
3.6 RESULTADOS Y RECOMENDACIONES..............................................................................54
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4. GARANTIAS CAUSADAS EN EMBT (EQUIPO DE MEDIA Y BAJA TENSION). ......55
4.1. DEFINICIÓN................................................................................................................55
4.1.2 ¿Cuál es el problema? ..........................................................................................55
4.1.3 Objetivo general ....................................................................................................55
4.1.4 Objetivos Específicos ............................................................................................55
4.1.5 SIPOC (Suppliers, Inputs, Process, Outputs, Customers).....................................56
4.1.6 La voz del Cliente (VOC)......................................................................................58
4.1.7 Crítico para la calidad (CTQ)................................................................................58
4.2 MEDIR ........................................................................................................................59
4.2.3. Sigma del proceso................................................................................................61
4.4 IMPLEMENTACIÓN Y CONTROL ............................................................................67
4.4.1 Costo – Beneficio ..................................................................................................68
4.5 RESULTADOS Y RECOMENDACIONES..............................................................................69
CONCLUSIONES...........................................................................................................70
GLOSARIO.....................................................................................................................72
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Tabla de Distribución Normal. ------------------------------------------------------------- 14
Tabla 2. Tabla del Sigma del Proceso.-------------------------------------------------------------- 16
Tabla 3. Diferencias entre DFSS & DMAIC -------------------------------------------------------- 27
Tabla 4. Cuadros de carga. ---------------------------------------------------------------------------- 41
Tabla 5. Resumen de cuadros de carga ------------------------------------------------------------ 42
Tabla 6. Índices DES y FES 2005. ------------------------------------------------------------------- 43
Tabla 7. Nivel sigma del proceso Riesgo Eléctrico. ---------------------------------------------- 44
Tabla 8. Costos por Implementación ---------------------------------------------------------------- 53
Tabla 9. Beneficios Económicos ---------------------------------------------------------------------- 53
Tabla 10. Anomalías detectadas en ejecución de proyectos --------------------------------- 60
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LISTA DE FIGURAS
Figura. 1. Curva de Distribución Normal (Campana de Gauss)------------------------------ 11
Figura. 2. Variabilidad en los procesos.------------------------------------------------------------- 12
Figura. 3 Estructura de la Organización Six Sigma ---------------------------------------------- 20
Figura. 4 Metodologías Six Sigma-------------------------------------------------------------------- 25
Figura. 5. Etapa definir ---------------------------------------------------------------------------------- 28
Figura. 6. Diagrama SIPOC (Supplier, Input, Process, Outputs, Client) -------------------- 29
Figura. 7. Entradas/Salidas del proceso esquema SIPOC ------------------------------------- 30
Figura. 8. Proceso VOC--------------------------------------------------------------------------------- 31
Figura. 9. Diagrama de la Etapa Definir------------------------------------------------------------- 31
Figura. 10 Diagrama de flujo de proceso. ---------------------------------------------------------- 32
Figura. 11. Histograma. --------------------------------------------------------------------------------- 33
Figura. 12. Diagrama de tendencia ------------------------------------------------------------------ 33
Figura. 13. Mapa etapa medir. ------------------------------------------------------------------------ 34
Figura. 14. Diagrama pareto --------------------------------------------------------------------------- 34
Figura. 15. Diagrama Causa - Efecto---------------------------------------------------------------- 35
Figura. 16. Diagrama SIPOC -------------------------------------------------------------------------- 39
Figura. 17 Diagrama Causa & Efecto Riesgo Eléctrico ----------------------------------------- 44
Figura. 18. Fotografías cajas de baja tensión en la planta de producción de Schneider
Electric. ------------------------------------------------------------------------------------------- 45
Figura. 19. Bloque diferencial Vigi-------------------------------------------------------------------- 46
Figura. 20. Foto Derecha. Planta Eléctrica auxiliar propia de Schneider; Foto Izquierda.
Planta contratada para suplir demanda por falta de suministro en la planta de
producción. ---------------------------------------------------------------------------------------- 47
Figura. 21. Detector de presencia e interruptor --------------------------------------------------- 48
Figura. 22. Puestas a tierra en las instalaciones de Schneider Electric.-------------------- 49
Figura. 23. UPS ------------------------------------------------------------------------------------------- 50
Figura. 24. Limitadores de sobretensión. ----------------------------------------------------------- 51
Figura. 25. Planta Eléctrica ---------------------------------------------------------------------------- 52
Figura 26. Bloque VIGI e interruptor para protección diferencial de corriente------------- 52
Figura. 27. Diagrama SIPOC -------------------------------------------------------------------------- 56
Figura. 28. Pasos del proceso------------------------------------------------------------------------- 57
Figura. 29,36. Costos por Garantías 2005, 2006 --------------------------------------------- 59,68
Figura. 30. Indicadores de ensamble de proyectos ---------------------------------------------- 60
Figura. 31. Diagrama Causa & Efecto--------------------------------------------------------------- 63
Figura. 32. Explosión de celda Nex- Media tensión. --------------------------------------------- 63
Figura. 33. Ruptura de aislamiento en celda de media Tensión. ----------------------------- 64
Figura. 34. Gaveta perteneciente a un centro de control de motores CCM, parte ------- 65
Figura. 35 Peines de contacto descalibrados.----------------------------------------------------- 65
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RESUMEN
La presente monografía hace pie en la metodología Six Sigma, con la cual grandes
empresas han concentrado esfuerzos para llegar a niveles de calidad más altos. La
metodología Six Sigma es un sistema flexible, amplio y completo, sustentado en
diversas herramientas de estadística. Esta monografía documenta la definición Six
Sigma en su primer capítulo y expone el como grandes compañías han tenido éxito por
medio de la implementación de Six Sigma en sus productos y servicios, también define
la estructura organizacional para el desarrollo de proyectos Six sigma. La información
presente allí es puramente teórica y propia del sistema Six sigma, por eso, en capítulos
posteriores (III y IV), el desarrollo de dos proyectos planteados por Schneider Electric
de Colombia (SCH) son muestra de los resultados que se obtienen en cada una de las
etapas de la metodología Six Sigma (metodología que es expuesta en el capítulo II),
mas no hace un riguroso énfasis en herramientas estadísticas aplicables, ni en
definiciones concretas de Six Sigma, ya que la monografía no pretende mostrar un
compendio de información sino busca lograr los objetivos planteados en la definición de
los proyectos.
Durante el desarrollo de los proyectos (Capítulos III y IV) se verán involucradas algunas
de las herramientas descritas en el capitulo II, pero es importante aclarar que los
autores de esta monografía parten de metas y estrategias definidas por SCH lo cual se
refleja en los capítulos III y IV.
SCH aplica la metodología Six Sigma dentro del marco de sus políticas de calidad para
el mejoramiento continuo y se ha esforzado por capacitar a su personal en programas
Six Sigma, SCH también busca estar siempre a la vanguardia en procesos, productos
y servicios.
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INTRODUCCIÓN
Schneider Electric es especialista mundial en productos y servicios para la distribución
eléctrica, control y automatización industrial. Es considerada la primera empresa en el
mundo en baja tensión y control industrial, la segunda en media tensión y la tercera en
automatización industrial. Cuenta con cinco agencias comerciales en el país
involucrando su planta de producción ubicada en la ciudad de Bogotá.
Entre sus principales actividades se encuentra la fabricación de celdas de media y baja
tensión, centros de carga, y comercialización de productos de la gama Merlin Gerin,
Square D, Telemecanique y Prime, además en la actualidad ofrece servicio de
diagnóstico, reparación, mantenimiento , suministro de repuestos, automatización,
modernización, puestas en servicio entre otros, de equipos y sistemas eléctricos.
Con el pasar del tiempo, productos y servicios deben actualizarse y acomodarse a los
nuevos estándares de calidad promovidos por las diferentes normas como I.E.C.
I.E.E.E. y sus homologaciones, además con la implementación del RETIE, Scheneider
Electric debe evolucionar para mantenerse en la vanguardia, a causa de ello ha decido
implementar entre sus herramientas de trabajo la metodología Six Sigma, que se
enfoca a buscar mejoras en los procesos haciéndolos más eficientes, elevando la
satisfacción del cliente y por supuesto, ahorrando costos en su ejecución.
Dos iniciativas propuestas por los directivos de SCH, dan a conocer, los efectos de no
poseer instalaciones eléctricas seguras tanto para las personas como de los equipos
que se utilizan laboralmente a diario. Como segunda propuesta, los costos en
garantías observados durante el año 2005, estuvieron por encima de sus metas. Esto
señala la búsqueda de mejoras, detectando las causas de los problemas.
.
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JUSTIFICACIÓN
El conocimiento de nuevos procesos de gestión para el mejoramiento continuo a nivel
industrial debe ser contemplado con ejercicios prácticos desarrollados en el ámbito de
la ingeniería, que permitan al estudiante de pregrado, visualizar y concretar conceptos
avanzados de gerencia industrial. La aplicación de esta metodología abre paso a
nuevos conceptos que se usan para maximizar el rendimiento y reducir los costos a
todo nivel por medio del mejoramiento continuo en cualquier proceso.
“Six Sigma es una metodología de trabajo aplicable a cualquier proyecto”, como lo han
hecho grandes compañías, las cuales han obtenido importantes resultados económicos.
Las directivas de Schneider Electric a nivel mundial deciden adoptar Six Sigma dentro
de sus políticas de calidad para el mejoramiento continuo. Además de seguir con los
programas tradicionales como lo son NEW 2000 y Calidad Total1, Six Sigma describe
proyectos de tal manera que la información que presenta el desarrollo de su
metodología indica que hacer en cada una de sus etapas.
La implementación de esta metodología en los proyectos definidos por SCH (Capítulos
III y IV), acercan al lector a conceptos de Ingeniería Eléctrica (Sobresale el Manual de
Puestas en Servicio para celdas de Media y Baja tensión, anexo en este documento).
1
Acerca de: www.schneider-electric.com.co/Calidad.html
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1. SIX SIGMA
1.1 ¿QUÉ ES SIX SIGMA?
Es un sistema estructurado de herramientas y técnicas de «gestión» de la calidad total
aplicada a procesos, productos y servicios. [1]. Se focaliza en detectar las causas de los
problemas, mide y analiza detenidamente las operaciones a fin de determinar con
exactitud cómo y por qué se producen los defectos, y luego toma medidas para abordar
esas causas. Para algunas sociedades se convierte en una filosofía de gestión que se
focaliza sobre la variabilidad de los procesos. “Equipos de deportes que eliminan
errores son mejores que los que dependen de juegos espectaculares”2. Sigma
representa la desviación estándar, la cual constituye la variación existente en un
conjunto de datos correspondientes a medidas características. Graficando los datos de
una muestra correspondiente a un determinado proceso, se obtiene (de estar los
mismos normalmente distribuidos), un gráfico con forma de campana (Figura.1, donde
LI es el límite de tolerancia inferior y LS es el límite de tolerancia superior). Denominada
curva normal.
Figura. 1. Curva de Distribución Normal (Campana de Gauss)
Fuente: Elaboración Propia.
La curva normal es una distribución de probabilidad en donde el valor que ocurre con
más frecuencia es el de la mitad (conocida también en estadística como “media” y los
valores disminuyen su frecuencia simétricamente en ambas direcciones. Teóricamente
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Anónimo
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la curva no llega a cero, por consiguiente, la suma de todos los totales de las áreas
finitas es menos del 100%, pero para fines prácticos el área bajo la curva virtualmente
representa el 100% de los valores que el proceso es capaz de producir.
La mayoría de los procesos productivos siguen una distribución normal, con una
distribución de frecuencias siguiendo la campana de Gauss, y con una probabilidad de
que algunos valores queden fuera de los límites superior e inferior, esta probabilidad es
lo que se entiende como “probabilidad de defecto”. El proceso será más confiable
cuanto menor sea la probabilidad de defecto. De forma gráfica una campana achatada
y descentrada es consecuencia de grandes probabilidades de defectos (Figura 2a),
mientras una campana estrecha y centrada con respecto a los límites tiene un mejor
rendimiento o menos probabilidades de defecto (figura 2b).
Figura. 2. Variabilidad en los procesos.
Temperatura en la habitación 1
Temperatura en la habitación 2
LSL = 19,0, Nominal = 21,0, USL = 23,0
LSL = 19,0, Nominal = 21,0, USL = 23,0
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
11
15
19
23
27
31
17
Termostato-2
18
19
20
21
22
23
24
25
Termostato-1
Probabilidades de
(a)
(b)
Fuente: Elaboración propia
En la figura 2a y 2b. Se pretende que la temperatura de dos habitaciones fluctué entre
los 19 y 23 grados centígrados. En el caso (a) las probabilidades de defecto son
mayores que
en (b), ya que
los valores de temperatura se salen de las
especificaciones o límites, lo que representa una mayor variabilidad en el proceso. Las
probabilidades de defecto representan el área bajo la curva normal que esta por fuera
de los límites.
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El número de Sigmas de un proceso (Conocido como el valor Z) y el área bajo la curva
fuera de los límites, se relacionan a través de la tabla de distribución normal (Tabla .1).
Esta tabla es simétrica a la media (µ) y representa los valores de probabilidades de
éxito o defecto de cualquier proceso.
Z se define como:
Z= (L-µ)/δ;
Donde L: límites (superior y/o inferior) o valor de interés; µ: la media y δ: la desviación
estándar.
Six Sigma tiene como misión proporcionar la información adecuada para ayudar a la
implementación de la máxima calidad del producto o servicio en cualquier actividad así
como crear la confianza y comunicación entre todos los participantes, debido que la
actividad del negocio parte de la información, las ideas y la experiencia, esto ayuda a
elevar la calidad y el manejo administrativo. [1]
1.1.1 ¿Por Qué 6 Niveles Sigma? En el modelo Six Sigma, base de este proyecto, los
niveles Sigma se relacionan directamente con los Defectos por Millón de Oportunidades
(DPMO) y el rendimiento de un proceso (tabla 2). Esta tabla presenta los niveles del 1
δ al 6 δ, donde un nivel 1 δ representa un bajo rendimiento y gran cantidad de DPMO,
siendo un panorama muy negativo del proceso. Lo contrario sucede con un nivel 6 δ,
donde el proceso obtiene un alto rendimiento y solamente 3.4 defectos por millón de
oportunidades.
Los niveles Six Sigma se miden en defectos por millón de oportunidades (DPMO), y se
utiliza como un sistema métrico ya que es un indicador más sensible que el porcentaje,
concentrándose en el defecto, proporcionando así una escala por la cual se pueden
comparar los procesos [2].
Una oportunidad se presenta cada vez que se maneja el producto, el servicio o la
información; el punto en el cual el requisito de calidad de un cliente se cumple o no,
mientras que las oportunidades de defectos representan el número de veces que podría
incumplirse un requisito.
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Tabla 1. Tabla de Distribución Normal.
Fuente: “2007.03.02. http://www.unlu.edu.ar/~mapco/apuntes/630/mapco630.htm”
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Existen dos métodos para el cálculo del nivel sigma dependiendo de las siguientes
situaciones:
Método 1
Calcular el rendimiento y buscar en la tabla Sigma: Para poder aplicar este método
debe tener 5 o más defectos , también debe tener únicamente el límite de tolerancia
según el tipo de variable, y se calcula de la siguiente forma:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Determinar el número de defectos por unidad (O)
Determinar el número de unidades procesadas (N)
Determinar el número total de defectos presentes (D)
Calcular defectos por oportunidad (DPO) DPO=D/(N*O)
Calcular el rendimiento Rend.= (1-DPO)*100.
Buscar el sigma en la tabla 2.
Ejemplo:
Unidades de un producto
Defectos del producto
Oportunidades por unidad
= 1000
= 138
=1
DPO = 138/1000*1 = 0.138
Rend = (1-0.138) * 100 = 86.2 %
Al comparar con la tabla 2. El valor sigma del proceso es 2.59 δ.
Este nivel indica que tiene aprox. 158.655 DPMO y un rendimiento del 84.1 %.
El número de oportunidades por unidad debe permanecer constante antes y después
del mejoramiento.
Método 2.
Obtener rendimiento del área bajo la curva normal y buscar en la tabla Sigma. Este
método se aplica cuando tiene menos de 5 defectos.
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Tabla 2. Tabla del Sigma del Proceso.
Fuente: Six Sigma – hacia un nuevo paradigma de gestión, Mauricio León
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1. Se debe indicar el promedio, desviación estándar, y los límites de las
especificaciones (límites de tolerancia superior e inferior).
2. Se determinan los valores Z1 y Z2; correspondientes:
Z1= (LS-µ)/δ
Z2= (LI-µ)/δ
Por medio de la tabla normal (Tabla. 1) se encuentran los valores de las áreas
relacionadas con el valor de Z1 y Z2.
3. Se calcula las probabilidades de defecto sumando os valores de las áreas.
4. Se Calcula el rendimiento Rend= (1-probabilidades de defecto)*100
5. Se compara el valor de rendimiento con la tabla sigma del proceso (tabla.2) y se halla
el valor sigma del proceso.
Ejemplo
Unidades =1683
Defectos = 3
µ= 199
δ= 7
LI=180 ; LS=240.
Entonces:
Z1= (LS-µ)/δ= (240-199)/7 = 5.857
Z2= (180-199)/7= -2.714
Al relacionar los valore de Z1 y Z2 en la tabla 1 encontramos las áreas correspondientes:
Área de Z1 = 0
Área de
Z2 = 0.003364
El área correspondiente a Z1 es cero ya que el valor Z1 = 5.857 está fuera de los límites
de la tabla de distribución normal.
Rend = (1- 0.003364)*100 = 99.6636
Y al compararlo con la tabla 2 el valor sigma es 4.2
Este nivel indica que tiene aprox. 3467 DPMO y un rendimiento del 99.65 %.
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1.2 ANTECEDENTES
1.2.1 El Nacimiento de Six Sigma. En la década del ochenta Philip Crosby popularizó el
concepto de Cero Defecto como orientación para el control de calidad. Este enfoque
establece la meta de resultados que carezcan de errores al 100 por ciento. Crosby
sostiene que si se establece un nivel “aceptable” de defectos, ello tiende a provocar que
dicho nivel (o uno más alto) se conviertan en una profecía que se cumple; si los
empleados saben que está “bien” trabajar dentro de un nivel determinado de errores,
llegarán a considerar que ese nivel es la “norma”. Es evidente que dicha “norma” está
por debajo de lo óptimo. Crosby sostiene que a las personas se le establecían
estándares de desempeño mucho más holgados en sus trabajos que lo que regían sus
vidas personales. “Ellos esperaban hacer las cosas bien, cuando se trataba de sostener
a un bebé, de pagar las facturas o de regresar temprano a la casa correcta. En cambio,
en los negocios se les fijaban “niveles aceptables de calidad”, márgenes de variación y
desviaciones. La idea de un “porcentaje de error aceptable” (a veces denominado un
“nivel de calidad aceptable”) es un curioso remanente de la era del “control” de calidad.
En aquellos tiempos, se podían encontrar maneras de justificar estadísticamente las
fallas humanas, sosteniendo que nadie podía ser perfecto. De modo que si el 100% es
inalcanzable, ¿por qué no conformarse con el 99%, e incluso con el 95%? Entonces, si
alcanzáramos el 96,642%, podríamos dar una fiesta y celebrar el hecho de haber
superado los objetivos. La cuestión es que el 96,642% significa que de 100.000
transacciones efectuadas por un servicio, 3.358 resultarían desfavorables, como las
fallas de uno entre mil paracaídas. Los clientes insatisfechos, aquellos que habrían
estado fuera del porcentaje de transacciones perfectas, no regresarían jamás.
Sobre la misma década y adoptando estos conceptos Mikel Harry ingeniero de Motorola
comienza a influenciar a la organización para que se estudie la variación en los
procesos, aplicando técnicas avanzadas de estadística, como una manera de obtener
información sobre su estado y la variación de los procesos, para intervenir
oportunamente. Estas variaciones son lo que estadísticamente se conoce como
desviación estándar (alrededor de la media), la cual se representa por la letra griega
sigma (σ). Esta iniciativa se convirtió en el punto focal del esfuerzo para mejorar la
calidad en Motorola, capturando la atención del entonces Gerente general de Motorola:
Bob Galvin. Con el apoyo de Galvin, se hizo énfasis no sólo en el análisis de la
variación sino también en la mejora continua, estableciendo como meta no más de 3,4
defectos (por millón de oportunidades) en los procesos; algo cercano a la perfección [3].
1.2.2 El Éxito de Six Sigma. Grandes empresas han adoptado este recurso, tales son
los casos de Motorola, Allied Signal, G.E., Polaroid, Sony, Lockheed, NASA, Black &
Decker, Bombardier, Dupont, Toshiba, etc siendo uno de los casos significativos el de
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Motorola que entre 1987 y 1994 redujo su nivel de defectos por un factor de 200.
Redujo sus costos de manufactura en 1,4 billones de dólares. Incrementó la
productividad de sus empleados en un 126,0 % y cuadruplicó el valor de las ganancias
de sus accionistas [4].
Los resultados para Motorola hoy en día son los siguientes: Incremento de la
productividad de un 12,3 % anual; reducción de los costos de mala calidad sobre un
84,0%; eliminación del 99,7 % de los defectos en sus procesos; ahorros en costos de
manufactura sobre los Once Billones de dólares y un crecimiento anual del 17,0 %
compuesto sobre ganancias, ingresos y valor de sus acciones.
Otra de las grandes industrias que involucro Six Sigma con excelentes resultados es
General Electric (GE), a cuyo ex CEO, Jack Welch, se le identificó estrechamente con
Six Sigma después de que lo utilizara para transformar a GE en una empresa con
menos productos pero con más ganancias. La implementación de Six Sigma en GE a
mediados de los años 90, junto con el éxito fenomenal de la empresa al utilizar el
programa para ahorrar dinero y aumentar las ganancias, contribuyeron a hacer de Six
Sigma un programa alta-mente visible y ampliamente adoptado. Desde entonces, las
empresas de todo el mundo han ahorrado miles de millones de dólares al implementar
Six Sigma [3].
1.2.3 ¿Cómo se Adoptó Six Sigma en Schneider Electric (SCH)? Comenzó con la
formación del programa corporativo NEW 2000, donde uno de los pilares
fundamentales para la calidad dinámica se basa en la metodología Six sigma. SCH
decide innovar tomando ejemplo de compañías exitosas como Generl Electric, Motorola
etc. El pilar fue la capacitación del personal de SCH (Administrativos, directivos,
gerencia), de hecho se sostiene que una de las poderosas funciones de Six Sigma es
“la creación de una infraestructura de desempeño”. “Six Sigma nos brindo la
herramienta exacta que necesitábamos para el entrenamiento genérico en gestión”3.
SCH volcó sus esfuerzos a dos puntos claves:
1. Entrenamiento y capacitación constantes
2. Formar un equipo de mejora al más alto nivel
Esto conllevó a realizar numerosos proyectos, además de estandarizar el modelo de
aplicación del programa en uno propio de SCH. Cabe aclarar que los proyectos que
involucra este documento son definidos por las directivas de SCH, lo que hace que el
desarrollo de los mismos sea subsecuente a instrucciones dadas por la compañía.
3
Jack Welch (presidente ejecutivo de General Electric)
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1.3 ORGANIZACIÓN PARA LA ESTRATEGIA SIX SIGMA
El ingrediente fundamental para la adopción de un programa Six Sigma reside en la
infraestructura de la organización (figura. 3) púes esta es la que motiva y produce una
cultura "Seis Sigma". El soporte y compromiso por parte de la alta gerencia es vital y
fundamental, para lo cual se entrenan y definen los Maestros (también conocidos como
Champions), quienes son los dueños de los proyectos críticos para la organización.
Para desarrollar estos proyectos se escogen y preparan Expertos (conocidos como:
Master Black Belt, Black Belt, Green Belt), quienes se convierten en agentes de cambio
para impulsar y desarrollar estos proyectos, en conjunto con los equipos de trabajo
seleccionados para los mismos [4].
Figura. 3 Estructura de la Organización Six Sigma
Alta Dirección
Champion
Master Black
Belts
Black Belts
Green Belts
Fuente: SCH, Estrategia Six Sigma
Esta estructura organizacional es aplicable a cualquier tipo de compañía. Cabe agregar
que la implantación total de un programa de Six Sigma puede tardar entre 18 meses y 3
años, además se debe invertir en la capacitación del personal. Es aplicable tanto a
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grandes como a Pequeñas y Medianas Empresas, obviamente con diferentes planes de
implantación.
1.3.1 Perfil y Responsabilidades de la estructura organizacional para la ejecución de
Proyectos Six Sigma. Es indispensable identificar cada una de las funciones y
responsabilidades que deben ejercer los involucrados con el desarrollo de los
proyectos, las que a continuación se identifican [6]:
¾ Alta dirección
Fijar los objetivos estratégicos
Seleccionar proyectos y equipos de acuerdo con los objetivos
Crear la infraestructura: responsabilidades, formación, facilitadores,
sistemas de reporte, tiempo, reconocimiento.
Coordinación y seguimiento del programa.
Comunicación.
¾ Champion
Es el soporte e interlocutor de los facilitadores Master Black Belt y Black
Belt.
Supervisa e impulsa los proyectos.
Define y mantiene los objetivos amplios de los proyectos de mejora que
tiene a su cargo.
Localizar y negociar recursos para los proyectos.
Reporta directamente a la Dirección General.
Aplicar el conocimiento adquirido de mejora de procesos a sus propias
tareas de dirección.
Champion (Líderes o Paladines): Son líderes de alta gerencia quienes sugieren y
apoyan proyectos, ayudan a obtener recursos y eliminan obstáculos.
¾ Master Black Belt
Experto en formar (forma a los Black Belt) y utilizar herramientas
estadísticas.
Actúa como consultor interno para la alta dirección y el Champion.
Actúa como facilitador en proyectos de gran relevancia y complejidad.
Apoya y asesora a los Blacks Belts cuando estos actúan como
facilitadores de equipos.
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Master Black Belt (Maestro de Cinta Negra): Son expertos de tiempo completo,
capacitados con herramientas de Six sigma, son responsables del desarrollo e
implantación de la metodología, representan el nivel más alto de idoneidad técnica.
Deben poseer los conocimientos de los Black Belts, pero en su carácter de maestros
deben entender la teoría matemática que sustenta los métodos estadísticos. Cuando
sea posible la capacitación en estadística debe estar a cargo de ellos, para evitar la
propagación de errores en la aplicación de la técnica.
¾ Black belt
Colaboran en la formación de Green Belts.
Debe encontrar oportunidades de mejora.
Actúa de facilitador en proyectos.
Experto en la metodología Six Sigma.
Experto en utilizar herramientas estadísticas.
Tiene una dedicación muy importante, por lo general tiempo completo.
Black Belt (Cinta Negra): Son líderes de equipos con capacidad técnica, responsables
de medir, analizar, mejorar y controlar procesos que afectan la satisfacción del cliente.
Pueden provenir de una amplia variedad de disciplinas sin necesidad de contar con
estudios formales de estadística o ingeniería, si bien es más apropiado para estos
puestos colocar personal con formación universitaria en matemática o análisis
cuantitativo. Reciben capacitación grupal además de entrenamiento individual en
proyectos impartido por consultores o master black belts. Deben manejar sistemas de
computación y utilizar software avanzado de análisis estadístico para poder extraer
información de los sistemas de información de la empresa.
¾ Green Belt
Participa en los equipos de proyectos.
Recoge y procesa la información obtenida en todo el proceso de mejora.
Su dedicación es a tiempo parcial.
Paso obligado para llegar a Black Belt.
Green Belt (Cinta Verde): Son ayudantes de un cinta negra. Son capaces de formar
equipos, colaborar con ellos y manejar proyectos. Reciben capacitación en gestión de
proyectos, herramientas de gestión y control de calidad, resolución de problemas y
análisis de datos. Su entrenamiento corre por cuenta de los Champions. A diferencia de
las dos categorías anteriores no trabajan a tiempo completo en el proyecto.
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1.4. TRANSFORMACIÓN CULTURAL DE LA ORGANIZACIÓN DEBIDO A LA
IMPLEMENTACIÓN DE LOS RECURSOS SIX SIGMA.
En la implementación de los recursos Six Sigma es importante involucrar a cada
empleado de la organización, lo que obliga a modificar la forma en que se trabaja
eliminando viejas costumbres y adoptando las nuevas ideas, tal como cita R. Calvin,
premio a la calidad Malcolm Baldrige en 1991, escribió dentro de lo que tituló “Las
bienvenidas herejías de la calidad”, lo siguiente:
a) Viejo testamento: Las mejoras de la calidad sólo provienen de pequeños pasos
constantes.
Nuevo testamento: Parcialmente verdad, pero las mejoras drásticas en cada
paso son esenciales y factibles.
b) Viejo testamento: En determinado nivel, al cliente deja de preocuparle la mejor
calidad.
Nuevo testamento: Las mejoras graduales conducen a un mejor precio, mejor
servicio y mayor rendimiento.
“Los estándares o normas de calidad, no son un fin en si mismos, sino que son
solamente el principio de un proceso que debe permanecer como idea básica en la vida
de las empresas. Hay que tener en claro que un sistema es una manera de hacer las
cosas, no un objetivo en sí. Las normas ISO y sus equivalentes europeas EN; detallan
los elementos a tener en cuenta para implantar un sistema de calidad; proporcionan
elementos para que una organización pueda lograr la calidad del producto o servicio y
mantenerla en el tiempo; establecen directrices para lograr la calidad total. No se logra
la calidad total para certificar normas y viceversa. Con respecto a los objetivos
estratégicos, se habla de un sistema de gestión; y resaltamos que entendemos que la
estrategia empresarial, puede definirse como una serie de ajustes que realiza la
organización para adecuarse y anticiparse a las variaciones que se producen en el
entorno, que deben ser realizados para alcanzar los objetivos a los que sirve, podemos
observar que las herramientas de gestión, en este caso Six Sigma, nos permiten el
control del cumplimiento de aquellos planes vinculados a la operación táctica, y que si
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bien otorga información para el desarrollo de una estrategia competitiva, no debe
olvidarse que el hecho de colaborar en el proceso, no implica desarrollar una estrategia
en su totalidad, ni nos habilita para considerar dicha información u objetivos como
estratégicos”4.
Los requerimientos del cliente conducen a la elección de proyectos Six Sigma, y estos
a su vez ayudan a cambiar los lineamientos llevando a un rendimiento conducido. Todo
proyecto necesita tener un impacto neto tangible, así se requiera de una inversión
significante de formación para conseguir la innovación y crear confianza.
En resumen Six Sigma logra:
¾ Presenta un kit estándar de herramientas para el manejo de la información en
los procesos.
¾ Hace que los procesos sean transparentes y gestionables.
¾ Facilita decisiones basados en datos.
¾ Presenta una plataforma para un crecimiento lucrativo.
¾ Alinea las metas organizacionales en los procesos.
¾ Ayuda a establecer el enfoque sobre el cliente.
¾ Presenta un lenguaje común.
4
Memorias. XXVI CONGRESO ARGENTINO DE PROFESORES UNIVERSITARIOS DE
COSTOS. Alderete, Veronica Paola. Six Sigma. “O de cómo las pinzas y martillos se
tornan tecnología de punta”. Buenos Aires, Septiembre 2003
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2. METODOLOGÍA SIX SIGMA
Al aplicar la metodología six sigma en el análisis de procesos industriales, se pueden
detectar rápidamente problemas en producción como cuellos de botella, productos
defectuosos, pérdidas de tiempo y etapas críticas, por eso es de gran importancia esta
metodología. Para alcanzar 6σ, se deben utilizar ciertos procedimientos técnicos
(control de calidad total, cero defectos, procedimientos de ISO-9000, control y técnicas
estadísticas de procesos). La metodología también permite hacer comparaciones entre
negocios, productos, procesos y servicios similares o distintos además, proporciona
herramientas para conocer el nivel de calidad de una empresa y al mismo tiempo
provee dirección con respecto a los objetivos de crecimiento de la empresa [4].
Dentro del marco Six Sigma, existen 2 metodologías (Figura. 4.). DFSS (Desing for Six
Sigma- Diseño para Six Sigma) y la metodología DMAIC (Definir, medir, analizar,
implementar y controlar
Figura. 4 Metodologías Six Sigma
Fuente: SCH. Formación Black Belt
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2.1 DESING FOR SIX SIGMA-DFSS.
Esta metodología de Six Sigma es aplicable especialmente al diseño o rediseño de
procesos, productos y servicios, buscando una mejora para el proceso de diseño actual,
sirviendo como herramienta para evaluar y reducir riesgos. Sus comienzos se trasladan
a los sistemas de ingeniería desarrollados para la mejora de procesos en el
Departamento de Defensa de Estados Unidos y la NASA, que involucran métodos
cuantitativos para establecer parámetros entre el funcionamiento del sistema y las
entradas subyacentes, de esta manera se concibe un elemento que debe ser
optimizado progresivamente a partir de una predicción [8].
Con el DFSS es muy importante obtener y analizar la Voz Del Cliente (VOC) para que
así desde un principio el proceso, producto o servicio sea diseñado para satisfacer los
múltiples requerimientos del cliente desde el principio no obstante, la Voz De Los
Negocios da un balance preciso al considerar parámetros tales como el mercado, el
riesgo y el costo de las garantías entre otros.
El proceso usado en DFSS es el modelo IDOV (Identificar, Diseñar, Optimizar y Validar)
que consiste básicamente en:
¾ Identificar
Coleccionar y entender el VOC (Voz Del Cliente)
¾ Diseñar
Generar, evaluar y seleccionar conceptos de diseño
¾ Optimizar
Crear modelos y analizar para optimizar la solución escogida
¾ Validar
Verificar los resultados de la solución dada de acuerdo con las
necesidades del cliente
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2.2 DMAIC (DEFINIR, MEDIR, ANALIZAR, IMPLEMENTAR Y CONTROLAR).
Esta metodología es utilizada para incrementar la eficiencia, la cual tiene un enfoque
específico ya que se refiere solamente a los procesos, a diferencia de la metodología
DFSS que puede ser empleada en productos, servicios y procesos.
Tabla 3. Diferencias entre DFSS & DMAIC
DMAIC
DFSS
Ciclo DMAIC: Definir, Medir, Ciclo
IDOV:
Identificar,
Analizar Innovar, Controlar
Optimizar Verificar
Mira un proceso existente
implementa soluciones
Más reactivo
Los
beneficios
pueden
ser
prontamente
Diseñar,
e Enfoca desde diversas perspectivas,
diseños o procesos.
Más proactivo
económicos Los beneficios económicos son más
cuantificados difíciles de obtener y se aprecian más a
un largo plazo.
Fuente: Manual de formación Six Sigma- SCH de Colombia
Tal como definen sus siglas esta metodología relaciona todo un plan de trabajo en el
cual no debe existir ningún tipo de desviación, o sea, que cada etapa debe culminar
antes de proseguir con sus posteriores, sin negar la posibilidad de anticipación de las
mejoras. Cada etapa esta definida y enmarca cada paso para el desarrollo de un
proyecto Six Sigma. En general se definen de la siguiente forma:
2.2.1 Definir. La primera etapa es definir, y el objetivo principal es determinar la finalidad
del proyecto y su perímetro recolectando información histórica y del cliente. En esta
fase se establecen los objetivos concretos y los límites del proyecto, basándonos en los
objetivos estratégicos de la empresa, en las necesidades de los clientes y en el proceso
que se necesita mejorar para alcanzar un nivel alto de sigma.
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Las herramientas que se pueden utilizar en esta etapa son las tradicionalmente usadas
en procesos calidad de mejora continua, entre ellas encontramos [8]:
¾ Análisis económico-financiero
¾ SIPOC (Suppliers, input, process, output, client)
(Proveedores, entradas, proceso, salidas, cliente)
¾ Voz del cliente (VOC=Vdc)
¾ Diagrama de Afinidad
¾ Modelo de Kano (Se utiliza para medir la satisfacción del cliente)
¾ Árbol CTQ (Critical to Quality- crítico para la calidad))
Figura. 5. Etapa definir
Fuente: SCH. Guía Six Sigma
™ Selección de un proyecto y establecimiento de directrices.
Al hacer un análisis del negocio, interpretar y declarar por que es importante trabajar en
un proyecto se deben definir las directrices, estas directrices tendrán como elementos
los casos de negocio, el ámbito, el equipo de trabajo y un programa definido. Para esto
se debe pensar en [8]:
¾ ¿Cuál es la medida de eficiencia o efectividad para el cliente que este proyecto
impactará?
¾ ¿Qué es el impacto financiero?
¾ Dentro del ámbito (Centro de atención y dirección) ¿Qué incluye y excluye?
¾ El equipo y sus elementos disponibles
¾ La realización de un programa de trabajo.
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En el desarrollo de la directriz se debe hacer una descripción del proyecto, el punto de
partida y los beneficios económicos que se van a obtener de este, también se establece
el equipo que incluyendo el líder, patrocinadores, líder Black Belt y equipo (Team), este
punto es apoyado por un asesor financiero para establecer los objetivos iniciales.
™ SIPOC (Proveedores, Entradas, Proceso, Salidas, Cliente).
SIPOC en el lenguaje Six Sigma, es un esquema del proceso actual que se utiliza para
definir, limitar, describir, y tener una perspectiva global y de alto nivel, el cual es guía
durante la ejecución del proyecto [6].
Figura. 6. Diagrama SIPOC (Supplier, Input, Process, Outputs, Client)
Fuente: SCH-Manual de formación Black Belt
Este esquema además de desarrollar una perspectiva global del proyecto se crea
también para evitar ampliaciones del ámbito, para resaltar las áreas de mejora y para
asegurar que la atención se centra en el cliente. Es necesario tener en cuenta que las
variables de entrada pueden presentar en grandes cantidades, así que se hace
necesario utilizar herramientas tipo embudo (Figura. 7) es por eso que se hace
necesario preguntarse:
¾ Entradas y proveedores
¿Dónde se origina la información o el material en que se trabaja?
¿Qué suministran?
¿Dónde influyen en el flujo del proceso?
¿Qué efecto tienen en el proceso y en los resultados?
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Figura. 7. Entradas/Salidas del proceso esquema SIPOC
Fuente: SCH-Manual de Formación Black Belt
¾ Pasos del proceso-Finalidad
¿Por qué Existe este proceso?
¿Cuál es la finalidad de este proceso?
¿Cuál es el resultado?
¿Qué sucede en cada entrada?
¿Qué actividades de conversión se producen?
¾ Salidas
¿Qué producto genera este proceso?
¿Cuáles son las salidas de este proceso?
¿En qué punto finaliza este proceso?
¾ Cliente
¿Quién usa los productos de este proceso?
¿Quiénes son los clientes de este proceso?
™ La voz del Cliente
El término Voz del cliente (VOC) describe las necesidades de los clientes y lo que éstos
perciben de su producto o su servicio [8]. Los datos de la VOC ayudan a decidir que
productos y servicios se deben ofrecer, también ayuda a identificar las funciones y
especificaciones críticas para estos productos y servicios obteniendo una medida de
referencia de la satisfacción del cliente.
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Figura. 8. Proceso VOC
Fuente: Elaboración propia
Los resultados esperados al culminar esta fase son:
¾ Datos verbales o numéricos que identifican las necesidades de los clientes
¾ Definición de los requisitos Crítico para la calidad (CTQ)
¾ Especificaciones de cada requisito CTQ
Estas herramientas tienen como objetivo principal realizar una declaración de la mejora
que se pretende conseguir, definir las directrices del proyecto, listar lo que es
importante para el cliente, como se medirá y en su mayor amplitud busca conformar un
buen mapa del proceso SIPOC (Suppliers, input, process, output, client).
Figura. 9. Diagrama de la Etapa Definir
Caso de
Negocio
Mapa del
proceso
Directriz del
proyecto
Voz del
cliente
Fuente: Elaboración propia.
En resumen la etapa definir concibe un caso de negocio en el cual se explica por que
es importante trabajar en el proyecto, después se desarrollan las directrices que son
incluidas en la descripción del proyecto, el punto de partida, los miembros del equipo, el
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calendario a usar y los objetivos iniciales. Posteriormente se realiza el mapa de proceso
utilizando el diagrama SIPOC y por último se recogen los datos verificando las
necesidades y requerimientos del cliente, para detectar los factores críticos para la
calidad (CTQ).
2.2.2 Medir. En la metodología six sigma es muy importante tener una clara noción de
los defectos que se están produciendo en cantidades y expresarlos también en valores
monetarios. El medir persigue dos objetivos fundamentales:
¾ Tomar datos para validar y cuantificar el problema o la oportunidad. Esta es una
información crítica para refinar y completar el desarrollo del plan de mejora.
¾ Permite y facilita identificar las causas reales del problema.
El conocimiento de estadística se hace fundamental. “La calidad no se mejora, a no ser
que se la mida”. [4]
En esta etapa se focaliza el esfuerzo que implica el plan de mejora recogiendo
información sobre la situación actual. Esto ayudará a disminuir el rango de las causas
potenciales que se investigarán en la fase de Análisis. Una parte importante de esta
fase es establecer un nivel de referencia de la capacidad del proceso. Algunas de las
herramientas de la etapa medir son las siguientes:
¾ Diagramas de Flujo de Procesos: con los cuales se conocen las etapas del
proceso por medio de una secuencia de pasos, así como las etapas críticas.
Figura. 10 Diagrama de flujo de proceso.
Entrada
Decision
Etapa del proceso
Salida
Fuente: Elaboración propia.
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¾ Histogramas: Proveen la forma de distribución de los datos, así la tendencia
central y la variabilidad se pueden estimar fácilmente. Los límites inferior y
superior se pueden sobreponer para estimar la capacidad del proceso.
Figura. 11. Histograma.
Fuente: Elaboración propia.
¾ Diagramas de Tendencias: son utilizados para representar datos gráficamente
con respecto a un tiempo, lo que permite observar y seguir los defectos en un
proceso.
Figura. 12. Diagrama de tendencia
Fuente: Elaboración propia.
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Figura. 13. Mapa etapa medir.
Medidas
Identificar la
capacidad y
el sigma Del
proceso
Plan de
Recolección
De datos
Visualización
de la
Información
Fuente: Elaboración Propia.
En resumen la etapa de medir: Desarrollar medidas a partir de los CTQ y el mapa del
proceso SIPOC, para después hacer un plan de recolección de datos donde Se detallan
los métodos para conseguir datos, se prosigue a identificar la capacidad (ver glosario) y
el sigma del proceso, todo con el fin de mostrar la información en forma visual (Tablas,
graficas...etc.) de la actual variación de los procesos y otros patrones.
2.2.3 Analizar. La fase de Medir da un nivel de referencia del rendimiento del proceso;
una vez estratificados los datos en el rendimiento de referencia, se pueden determinar
con precisión de dónde viene el problema, esto ayuda a focalizar la exposición del
problema [6]. En la fase de Análisis, se identifican las causas raíz y éstas se confirman
con datos. Algunas de las herramientas más utilizadas en la fase ANALIZAR son:
¾ Diagrama de Pareto: se aplica para identificar las causas principales de los
problemas en los procesos de mayor a menor, y con ello reducirlas o eliminarlas
de una en una, empezando con la que provoca un problema mayor y después
con las posteriores.
Figura. 14. Diagrama pareto
Fuente: Elaboración propia.
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¾ Diagramas de Causa - Efecto: utilizados como lluvia de ideas para detectar
las causas y consecuencias de los problemas en los procesos.
Figura. 15. Diagrama Causa - Efecto
Fuente: Elaboración propia.
¾ Diagramas de Dispersión: Con los cuales se pueden relacionar dos
variables. Permiten hacer estimaciones a primera vista e identificar puntos
extraordinarios.
El producto de esta etapa es la aplicación de las variables que tienen mayor
probabilidad de influir en la variación del proceso. Los gerentes examinan los
resultados óptimos y tratan de comprender como se lograron, para luego establecer
procedimientos que conviertan esos resultados en rutinarios.
Teoría del muestreo: En esta etapa es muy importante tener en cuenta la teoría del
muestreo, la cual tiene como propósito obtener las características de una muestra.
Cuando se toma una muestra aleatoria es necesario identificar cual muestra me da un
alto de grado de confiabilidad. Suponiendo que tengo una rueda de balines conformada
por miles de estos. La muestra más confiable sería revolver la rueda y tomar muestra
de cada una de las capas dentro de la rueda. Esto se puede hacer con previo
conocimiento de las características de los balines en cuanto a densidad, superficie y
demás. De esta forma al revolverlos, el de mayor densidad quedara en la parte inferior
de la rueda y así sucesivamente. El resultado de una prueba como la del ejemplo es
más confiable que si tomáramos una muestra al azar además que ponemos en menor
riesgo el producto al hacer muestras menos numerosas. Para más información sobre
teoría del muestreo ver. [15]
35
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2.2.4 Etapa de Implementar. En esta etapa se generan alternativas de mejora al
proceso actual y se ve en la necesidad de tener que probarlas antes de su puesta en
práctica [8]. A partir de la fase de Análisis se puede determinar la relación causa-efecto
(relación entre las variables de entrada y la variable de respuesta que se desea
obtener) para predecir, mejorar y optimizar el funcionamiento del proceso. Por último se
determina el rango operacional de los parámetros o variables de entrada del proceso.
Para ello se dispone de diversas herramientas de diseño de experimentos, éstas
permiten seleccionar aquellos factores que influyen en una determinada característica
de calidad y encontrar en cuales condiciones, entre las experimentadas, se obtienen
mejores resultados en términos de la característica de interés, entre ellas encontramos:
¾ Diseño unifactorial
Este modelo es el más sencillo del diseño de experimentos, en el cual la variable
respuesta puede depender de la influencia de un único factor, de forma que el resto de
las causas de variación se engloban en el error experimental [1].
Se supone que el experimento ha sido aleatorizado por completo, es decir, todas las
unidades experimentales han sido asignadas al azar a los tratamientos.
¾ Diseños factoriales
Éste describe los experimentos más adecuados para conocer simultáneamente qué
efecto tienen múltiples factores sobre una respuesta y descubrir si interaccionan entre
ellos. Estos experimentos están planeados de forma que se varían simultáneamente
varios factores pero se evita que se cambien siempre en la misma dirección. Al no
haber factores correlacionados se evitan experimentos redundantes.
¾ Diseño de bloques
Un bloque es (en Estadística) un grupo de observaciones que tienen condición de
unicidad estadística, esto es, que pueden y deben ser analizadas e interpretadas sólo
de modo conjunto. Un bloque puede estar fijado o establecido por el investigador de
modo arbitrario. En este caso, se dice que ese bloque es un bloque no aleatorio. Pero
puede que este bloque esté fijado, configurado o seleccionado según la ley estadística
del azar, en cuyo caso se dice que el bloque es un bloque aleatorio.5
5
José Emilio Gondar Nores- DATA MINING INSTITUTE, S.L.
http://www.estadistico.com/arts.html?20011022
36
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¾ Metodología de superficie de respuesta
La metodología de Superficie de Respuesta es un conjunto de técnicas utilizadas en el
estudio de la relación entre una o más respuestas y un conjunto de factores o variables
independientes y donde el objetivo es optimizar ésta(s) respuesta(s). Dicha metodología
se realiza mediante una experimentación secuencial, esto es, la aproximación a la
región de interés se realiza de forma iterativa utilizando diseños cada vez más
complejos que dependen de la información que se obtiene en cada iteración.
Una vez determinada la acción correctiva pertinente, se introduce al sistema de cambio
para de esta manera observar el comportamiento y realizar ajustes.
2.2.5 Etapa de Control. Para comprobar las soluciones creadas en la etapa anterior es
importante diseñar y documentar controles necesarios para asegurar que lo conseguido
mediante el proyecto Seis Sigma se mantenga una vez que se hayan implantado los
cambios. Existe un método básico para el seguimiento final del proyecto, Control de
Proceso Estadístico (SPC).
El Control Estadístico de Procesos descansa sobre un concepto esencial, el de la
diferenciación entre causas comunes y causas especiales de variabilidad. Las primeras
son aquellas que están permanentemente presentes en cualquier proceso como
consecuencia de cómo ha sido diseñado y de cómo es operado normalmente, que
producen en sus resultados una pauta de variabilidad estable y predecible en el tiempo
que configura lo que se denomina proceso bajo control estadístico y define la capacidad
del mismo. Las causas especiales, por su parte, tienen un carácter esporádico y
puntual, estando asociadas a anomalías no previstas que provocan las denominadas
salidas de control del proceso.
El objetivo del SPC es el de establecer un sistema de observación, permanente e
inteligente, que detecte desde el comienzo la aparición de causas especiales de
variabilidad y ayude a identificar su origen, con el fin último de eliminarlas del proceso y
de tomar medidas que eviten su reaparición en el futuro. Su fundamento es la toma
periódica de muestras y la representación gráfica de estadísticos adecuadamente
elegidos para monitorizar eficientemente los parámetros clave del proceso, y que
actúan como señales de aviso de las salidas de control del proceso.
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3. ANÁLISIS Y DIAGNOSTICO DEL RIESGO ELÉCTRICO EN LAS INSTALACIONES
DE SCHNEIDER ELECTRIC DE COLOMBIA.
DMAIC, es la metodología con la cual se desarrollaron los dos proyectos propuestos por
SCH. Ya que esta tiene un enfoque especifico y es referente a los procesos a diferencia
de la metodología DFSS tal como muestra la tabla 3.
3.1. DEFINICIÓN
La definición del proyecto se estructura con base en: (Ver Anexo A, Project charter);
según directivas de SCH.
3.1.1 Descripción del proyecto. Análisis y diagnóstico de las instalaciones eléctricas de
Schneider Electric de Colombia (sede Bogotá), para identificar riesgo eléctrico y generar
las soluciones respectivas en cuanto a la confiabilidad y protección de personas y
equipos eléctricos.
3.1.2 Hipótesis
¾ Las instalaciones eléctricas de la compañía no son confiables y generan riesgo
sobre el personal de planta y los equipamientos eléctricos instalados.
¾ No existe la información necesaria para determinar las condiciones crecimiento
eléctrico dentro de las instalaciones.
3.1.3 Objetivo general
¾ Analizar y plantear las mejoras necesarias para reducir el riesgo eléctrico
existente en los equipos e instalaciones eléctricas de la compañía.
3.1.4 Objetivos Específicos
¾ Obtener información específica acerca del estado de las instalaciones de la
empresa.
¾ Minimizar el riesgo por daño eléctrico en los equipos.
¾ Disminuir el impacto económico por parálisis de la producción y personal
administrativo debido a fallas en el suministro de energía.
¾ Minimizar el riesgo Eléctrico al Personal de Planta.
38
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3.1.5 SIPOC (Suppliers, Inputs, Process, Outputs, Customers)
Figura. 16. Diagrama SIPOC
Fuente: Elaboración propia
¾ Suppliers (Proveedores)
La empresa de energía, Los proveedores de equipos eléctricos de schneider Electric y
el personal de mantenimiento, dan a conocer los antecedentes y muestran los
lineamentos para conseguir los objetivos del proyecto, igualmente expresan el
comportamiento de la continuidad del suministro de energía y los factores para el
óptimo desempeño de una instalación eléctrica.
¾ Inputs (Entradas)
Las diferentes entradas del proceso muestran lo que hay que manejar durante la
ejecución del proyecto, como lo son los consumos de energía, los antecedentes de
fallos en la red y los datos de equipos y maquinas instaladas, de esta manera se pueda
escoger un sistema de respaldo adecuado, así mismo tener presente los costos de los
operarios y máquinas cuando se presenta una falla.
39
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¾ Process (proceso)
El suministro continuo de energía por parte del operador de red, el vital para la
operación correcta de funcionarios, operadores, máquinas eléctricas y en si, toda la
planta de producción de Schneider. Los datos de consumo son medidos y facturados
por el agente comercializador.
¾ Outputs (Salidas)
Las decisiones que se tomarán a partir de desarrollado el proyecto apuntan a obtener
documentación concreta del estado de las instalaciones de Schneider Electric, como lo
son los planos eléctricos, arquitectónicos, el diagrama unifilar entre otros, con el fin de
realizar a futuro expansiones, implementaciones, mantenimientos entre otras
actividades, minimizando los riesgos que se puedan producir al ejecutar las actividades
anteriormente mencionadas.
3.1.6 La voz del Cliente (VOC)
El cliente se define en el diagrama SIPOC (Figura 16, Customer)
Los siguientes puntos expuestos derivan del departamento de mantenimiento de SCH,
de encuestas al personal de planta y de problemas detectados por los integrantes del
equipo que desarrolla el proyecto.
¾ No existe información y planos del sistema eléctrico.
¾ La planta eléctrica existente no tiene total cobertura de las instalaciones y no
contempla futuras ampliaciones.
¾ El control de la transferencia existente presenta problemas y no garantiza el
buen funcionamiento del sistema eléctrico
¾ No hay una protección adecuada de los equipos instalados (pararrayos, UPS,
etc).
¾ No se tiene establecido la responsabilidad de manejo y mantenimiento eléctrico
¾ Existe un alto riesgo de daños en los equipos instalados y pérdida de la
información por fluctuaciones de energía.
¾ No hay sistema de puesta a tierra
¾ Existe un alto riesgo eléctrico del personal por falta de protecciones adecuadas.
¾ Durante los cortes de energía por factores externos se han implementado
medidas que llevan grandes tiempos de instalación, además de ser inseguras.
40
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3.1.7 Crítico para la calidad (CTQ). Lo crítico para la calidad se encontró de acuerdo a
los requerimientos de la voz del cliente, en la cual se percibió que los ítems
mencionados a continuación, son los que en mayor proporción afectan al proyecto en
desarrollo, tomando en cuenta que muchos requerimientos pueden ser abarcados por
un solo CTQ.
CTQ: Horas Improductivas por fallas eléctricas.
3.2 MEDIR
En esta etapa se realizó el levantamiento del diagrama unifilar de las instalaciones de
Schneider Electric de Colombia, incluyendo planta de producción, oficinas
administrativas y circuito de transferencia. Posteriormente se generaron los cuadros de
carga de cada uno de los tableros de distribución en baja tensión que posee la planta.
3.2.1 Diagrama unifilar (ver Anexo B)
3.2.2. Cuadros de carga
Tabla 4. Cuadros de carga.
TABLERO No.: 3
208/120 VAC, 60 Hz
UBICACION: BLOCKSET - 1er. PISO
30 C CON ESPACIO PARA TOTALIZADOR, CHAPA Y LLAVE
TOTALIZADOR: 3X63/80A
kW
INT .
CT O.
CT O.
INT .
kW
Lám paras
AMBIENT E
4,0
2X20A
1
A
B
C
2
1X50A
5,0
AMBIENT E
3
4
1X50A
5,0
Lám paras
4,0
2X20A
5
6
1X50A
5,0
7
8
1X20A
1,5
Lám paras
1,5
1X20A
9
10
1X20A
1,5
1,5
1X20A
11
12
1X20A
1,5
Cam pana MG
1,5
1X20A
13
14
1X20A
1,5
Lám paras
1,5
1X20A
15
16
Cam pana Blac
1,5
1X20A
17
18
1X50A
5,0
Alum brado fluor. Planta
Tablero T-2
Libre
Extractores
1,5
1X20A
19
20
1X20A
1,5
Alum brado fluor. Planta
Lám paras fluorescentes
1,5
1X20A
21
22
1X20A
1,5
Alum brado fluor. Planta
LIBRE
23
24
Libre
LIBRE
25
26
Libre
LIBRE
1x50A
7,5 Total 1
9,5 Total 2
17,0
T otal
27
29
28
30
Libre
Libre
1X15A
Total 2
1,0
9,5
Fuente: Elaboración propia.
41
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Tabla 5. Resumen de cuadros de carga
RESUMEN DE CARGAS
208/120 VAC, 60 Hz
TABLERO
kW
1
10,5
2
25
3
17
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
CELDA +N01
Total
Totalizador DIST. (m)
LOCALIZACION
3x50A
1
23
EMSAMBLE NEX - 1er. PISO
3X100A
44
BLOCKSET - 1er. PISO
130
1
BLOKSET - 1er. PISO
11,5
66
FMM (FABRICACION METALMECANICA) - 1er. PISO
1
79
FMM (FABRICACION METALMECANICA)
ENSAMBLE HOME - 1er. PISO
CAFETERIA - 1ER PISO
ALMACEN - 1er. PISO
UPS - 1er. PISO
SHOW ROOM - 1er. PISO
MASTERPACT - 1er. PISO
FONDO EMPLEADOS - 1er. PISO
FONDO EMPLEADOS - 1er. PISO
DEPOSITO LUMINARIAS (Debajo Escaleras) 1er. PISO
Oficina 257 - 1er. PISO
CAFETERIA - 2o. PISO
SALA FORMACION - 2o. PISO
SALA FORMACION - 2o. PISO
SHOW ROOM - 2o. PISO
MASTERPACT - 1er. PISO
6
9,8
8,0
24,5
16
17
22
15,5
45
14
7,5
16
15
4,5
17
451
431,8
3X40A
3X100A
3x50A
3X100A
3X100A
3X100A
25
21
16
1
150
1
31
13
14
7
7
13
33
EMSAMBLE NEX - 1er. PISO
Fuente: Elaboración propia
3.2.3. Sigma del proceso.
Para SCH, es de vital importancia la continuidad del servicio de energía eléctrica tanto
en producción, servicios comerciales y centro de atención al cliente CAC. SCH tiene 3
cuentas de facturación de la totalidad de sus predios (Bodega 1, interior 5, interior 6).
Esto se debe a la ampliación que ha tenido SCH en su planta de producción y demás
áreas.
A nivel económico la falta del servicio eléctrico puede suscitar pérdidas de negocios,
niveles bajos de satisfacción del cliente y gastos por costo de personal en la fabricación
de productos de SCH. El nivel Sigma de los índices DES y FES (Duración y número de
42
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fallas del servicio de energía eléctrica) dan un panorama de la actualidad de las
instalaciones eléctricas de SCH. (Tabla 6).
Tabla 6. Índices DES y FES 2005.
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Total
Bodega 1
DES (horas)
1,35
0,9
0,07
0,04
0
0,16
0,5
1
1,54
4,74
1,83
1,83
13,96
Riesgo Eléctrico
Interior 5
FES
DES (horas)
1
2,45
1
1
1
0,48
2
0,48
0
0
1
0
1
0
3
1
2
2
4
2,33
6
5,18
6
5,18
28
20,1
FES
7
3
2
2
0
0
0
2
3
4
3
3
29
Interior 6
DES (horas)
0,48
0,23
0,07
0,4
0
0,16
0
2,03
1,69
4,74
1,83
1.83
11,63
FES
2
1
1
2
0
1
0
3
2
4
6
6
28
Fuente: Facturas de energía Eléctrica 2006 en SCH.
El cálculo del nivel Sigma se efectuó según procedimientos expuestos en el numeral
1.1.1 como se expone a continuación:
Bodega 1
Número de defectos por unidad (O) = 1
Número de unidades procesadas (N) = 2340 (9 horas 5 días a la semana)
Número total de defectos presentes (D) = 13.96
Defectos por oportunidad (DPO) DPO=D/(N*O) = 0.00597
Rendimiento Rend.= (1-DPO)*100. = 99.403
Sigma en la tabla 2. = 4.01
De la misma forma para Interior 5 e interior 6 donde N = 8736 (24 horas 7 días a la
semana) y N = 2808 (9 horas 6 días a la semana) respectivamente. El nivel sigma es:
(tabla 7)
43
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Tabla 7. Nivel sigma del proceso Riesgo Eléctrico.
Defectos por unidad
Unidades revisadas (Horas)
Total de defectos
Sigma
Bodega 1
1
2340
13,96
4,01
Interior 5
1
8736
20,1
4,33
Interior 6
1
2808
11,63
4,14
Fuente: Elaboración propia.
A simple vista se podría deducir que el proceso analizado no requiere de
modificaciones para mejorar el "alto" Sigma calculado, sin embargo es importante
observar las consecuencias de tener oportunidades de defecto, como se verá más
adelante en el análisis Costo-Beneficio. Es muy importante para el proceso mantener
continuidad en el suministro del servicio eléctrico, requiriendo así que las
implementaciones a realizar mejoren el Sigma hasta casi obtener un valor de 6.
3.3 ANALISIS
Figura. 17 Diagrama Causa & Efecto Riesgo Eléctrico
Fuente: Elaboración propia.
44
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3.3.1Seguridad Industrial. La causa más común de riesgo de choque eléctrico son las
fallas a tierra, que pueden ocasionar desde daños a los equipos a severos casos de
electrocución. Bajo condiciones normales, la electricidad pasa por un circuito cerrado,
pasando por el conductor “vivo” y regresando por el “neutro”, completando así el
circuito. Una falla a tierra ocurre cuando la corriente eléctrica no completa su circuito,
sino que pasa a tierra en un lugar inesperado. Las fallas a tierra pueden ocasionar
incendios y son peligrosas cuando pasan a través de una persona en su trayecto a
tierra.
Este tipo de riesgo se encuentra presente en las cajas de distribución que se usan
comúnmente para las pruebas en los tableros de Media y Baja Tensión. Éstas
presentan un deterioro anormal que conllevan a aumentar el riesgo en las personas que
hacen uso de este equipo.
Figura. 18. Fotografías cajas de baja tensión en la planta de producción de
Schneider Electric.
Fuente: Elaboración Propia
Los dispositivos de protección diferencial de corriente residual ofrecen protección ante
fallas a tierra, verificando continuamente el sentido de flujo de la corriente. Al ocurrir una
falla se presenta una inversión en el sentido de la corriente provocando así que el
dispositivo envíe señal de apertura mecánicamente al interruptor acoplado. Estos
equipos son ofrecidos por la casa Merlín Gerin y son denominados “Unidades Vigi C60”
que funcionan en conjunto con interruptores C60 para todas las diferentes capacidades
de corriente.
Los equipos seleccionados (por ser un producto propio de SCH además de sus
45
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características) el Bloque Diferencial Vigi C60 (referencia 26540, ver figura 19) posee
una sensibilidad de 30 mA, suficientes para evitar el umbral de daños irreversibles en el
ser humano6. Estos dispositivos actúan en conjunto con interruptores C60N (referencia
24353) con capacidad de corriente nominal de 32 A.
Figura. 19. Bloque diferencial Vigi
Fuente: Schneider Electric
3.3.2 Carga Instalada. El poseer un continuo servicio de energía eléctrica se ha
convertido hoy en día en más que un privilegio sino más bien en un paradigma bien
fundamentado en algunos sectores industriales. La falta de confiabilidad en el sistema
eléctrico colombiano crea la necesidad de tener un sistema de respaldo de energía
eléctrica que permita mantener las actividades laborales de la empresa sin afectar el
nivel, cantidad y calidad de la producción.
6
Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas. Capítulo 1, Análisis de Riesgo Eléctrico.
46
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Figura. 20. Foto Derecha. Planta Eléctrica auxiliar propia de Schneider; Foto
Izquierda. Planta contratada para suplir demanda por falta de suministro en la
planta de producción.
Fuente: Elaboración propia
La potencia total demandada por la empresa durante los últimos 6 meses fue de un
valor promedio de 150 kW7, un valor no contemplado por la planta eléctrica actual (foto
derecha figura 20), donde su capacidad nominal no supera los 90 kW, por tal motivo el
2 de septiembre del año 2005 se contrató un servicio para abastecer de energía
eléctrica a las instalaciones de Schneider Electric durante un corte producido por parte
de la empresa Codensa (foto izquierda, figura 20).
Para satisfacer la demanda actual y futuras expansiones de SCH, es necesario cambiar
la planta eléctrica actual por una cuya capacidad de potencia sea de 200 kW, con salida
de tensión de 208/120 V. Este cambio de planta implicaría además trabajos de
interconexión en las transferencias ya existentes (éstas se encuentran ubicadas en las
zonas del fondo de empleados y Masterpact) y la creación de una nueva que de
suministro a las zonas de ensamble de celdas así como también la ampliación
contemplada en Thermoandina8.
3.3.3 Ahorro de Energía. Ahorrar energía eléctrica no es reducir el nivel de bienestar o
grado de satisfacción, sino por el contrario es dar lugar a una reflexión y un cambio en
7
8
Este dato se obtuvo por medio de las facturas de energía canceladas a la empresa de
distribución Codensa.
Empresa que presta el servicio de metalmecánica a Schneider
47
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los comportamientos que conduzcan a un uso racional de la misma.9
Durante las jornadas laborales existen momentos dependiendo del sitio, hora y fecha en
donde se generan “usos” innecesarios de luz artificial. Para evitar que se sigan
produciendo estos desperdicios se han dispuesto dos equipos que permiten controlar
el sistema de iluminación tanto en planta como en las oficinas, manejando variables
como el nivel de luminosidad, hora de disposición de luminarias y presencia de
personas en el área.
El detector de presencia CDP (Figura 21 Imagen izquierda) es un equipo que enciende
y apaga la luz en función de la presencia de las personas y la luminosidad ambiental
que debe ser de por lo menos 300 lx10 . Su aplicación se limita a las áreas de oficina,
este dispositivo no puede ser colocado a más de tres metros de altura.
El interruptor IC2000P (Figura 21 Imagen derecha) posee contactos normalmente
abiertos y cerrados que cambian de posición al momento de llegar al umbral
seleccionado de intensidad luminosa (500 lx11), señal que es enviada por una fotocelda.
Esta aplicación se debe combinar asociando un circuito de fuerza en el que involucre un
contactor que controle a todas las luminarias, esto es necesario debido a que la
potencia máxima que soporta el contacto del interruptor IC2000P no supera los 250 W
para una lámpara de Mercurio, por lo tanto es necesario dimensionar dicho circuito.
Figura. 21. Detector de presencia e interruptor
Fuente: Schneider Electric
3.3.4 Puesta a Tierra. Un correcto diseño del sistema de puesta a tierra es fundamental
9
Uso Racional de energía, www.oni.escuelas.edu.ar/olimpi98/Energia-Vs-Ambiente/ure.htm
RETIE, Niveles típicos de iluminancia, Tabla 25, Oficinas, Talleres de ensamble
10
48
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para la correcta conducción de una falla eléctrica. Para ello, se debe asegurar que el
conjunto del sistema de puesta a tierra tenga una resistencia menor de 25 Ohmios11,
así como el que no existan bucles que produzcan tensiones inducidas.
La medida realizada en las dos puestas a tierra ubicadas en predios de la empresa para
la protección de las personas y equipos muestra un resultado poco eficiente, según
RETIE. La figura 22 Imagen izquierda. Ilustra la puesta a tierra instalada en el área de
Blokset, su importancia radica en que es el punto de referencia usado durante las
pruebas eléctricas de los tableros, tanto en media como en baja tensión. El resultado
arrojado durante la medición fue de 700 Ohmios, muy por encima del valor especificado
por el RETIE, por lo tanto se recomienda hacer un estudio completo para modificar el
sistema de puesta a tierra actual para de esta manera ofrecer una mejor seguridad a los
equipos y personas que laboran dentro de la planta. La figura 22 Imagen derecha,
muestra la puesta a tierra que cobija el sector de las oficinas (sistemas, comercio
exterior, centro de atención al cliente, etc.), el valor de la resistencia fue de 35 Ohmios,
un valor que se recomienda mejorar haciendo un mantenimiento a la instalación.
Figura. 22. Puestas a tierra en las instalaciones de Schneider Electric.
Fuente: Elaboración propia.
3.3.5 Protección. Bajo condiciones normales de operación es imprescindible contar con
la ausencia de sobre tensiones, que en el caso particular de sistemas de operación de
media tensión sean por causa atmosférica (tipo rayo).
Un limitador de sobretensión transitoria es un equipo diseñado para restringir
11
RETIE, Valores máximos de resistencia de puesta a tierra, Tabla 24
49
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transientes de sobretensión tipo rayo (en kV) y derivar a tierra las corrientes de impulso
(en kA), así como también limitar la amplitud de esta sobretensión a un valor inofensivo
para la instalación eléctrica.
Merlín Gerin ofrece una gama de equipos para este propósito, su selección se deriva de
parámetros como el nivel ceraunico de la zona, tipo de configuración de la acometida
entre otros. Este dispositivo ya fue instalado en los principales puntos de llegada de
energía eléctrica en Schneider Electric, uno de ellos se muestra en la figura 24. Ubicado
en la zona de Blokset, el otro limitador se aloja en cercanías del área donde se realizan
las pruebas a los interruptores Masterpact.
Además de la protección de los equipos por causa de sobretensiones existe otro riesgo
latente que al igual que el mencionado anteriormente, es un factor externo que solo es
controlado por la empresa distribuidora de energía Codensa, este peligro se traduce en
la pérdida de información no salvaguardada en los computadores Desktop12 por motivo
a un cese en el suministro eléctrico.
Para evitar este tipo de situación se debe implementar un conjunto de 2 UPS con
capacidad aproximada de 11 kVA, para hacer parte de las 20 UPS ya existentes y
completar así la cobertura total de los equipos ya anteriormente mencionados.
Figura. 23. UPS
Fuente: Schneider Electric.
12
Dentro de las instalaciones de Schneider Electric se contabilizó un dato aproximado de
100 computadores Desktop y 81 computadores portátil. Dato suministrado por la sección
de Informática.
50
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3.4 IMPLEMENTACIÓN
Como primera medida de implementación se otorgó documentación completa de los
planos arquitectónicos y eléctricos de las instalaciones, los cuales sirvieron como
soporte en los análisis vistos anteriormente. En consecuencia de esto se instalaron los
diversos equipos planteados en la etapa de análisis como lo son las protecciones
diferenciales (ver figura No. 26), limitadores de sobre tensión (ver figura No. 24),
adquisición de sistemas de potencia ininterrumpidos (UPS), prueba piloto del sistema
control de iluminación y se encuentra en evaluación la compra de una planta eléctrica
(Ver figura No. 25) que supla la necesidades de energía en momentos de emergencia.
Figura. 24. Limitadores de sobretensión.
Fuente: Elaboración Propia.
51
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Figura. 25. Planta Eléctrica
Fuente: Olyimpian- Data Sheet
Figura 26. Bloque VIGI e interruptor para protección diferencial de corriente
Residual.
Fuente: Schneider Electric.
52
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3.4.1 Costo – Beneficio
Los costos de implantar los equipos mencionados en el numeral 3.4 son los siguientes:
Tabla 8. Costos por Implementación
Descripción
Limitador de sobretensión
Bloque Vigi
Control de iluminación
UPS
Planta Eléctrica
Valor Unit.
378.000
300.000
1.275.000
14.700.000
42.000.000
Cant.
3
5
1
5
1
Total
1.134.000
1.500.000
1.275.000
73.500.000
42.000.000
Adquirido
SI
SI
SI
SI
NO
Fuente: Productos Schneider- Cotizaciones respectivas.
El total de los costos de los equipos implementados es = 119.409.00 $ Col.
Tabla 9. Beneficios Económicos
VALOR ESTIMADO EN MCOP
0,32
0,61
0,93
30,00
0,67
0,67
6,10
$ 39,30
OTROS NO ESTIMADOS
6
7
29
80
DESCRIPCION
VALOR HORA NORMAL OPERARIOS EN 1 DIA
VALOR HORA ALQUILER PLANTA ELECTRICA 8 HORAS
VALOR HORA INPRODUCTIVIDAD PLANTA
VALOR FACTURACION EN 1 HORA
VALOR HORA PROMEDIO FUNCIONARIOS ADMINISTRATIVOS
VALOR HORA FUNCIONARIOS ADMINISTRATIVOS
RIESGO POR DAÑOS DE EQUIPOS
TOTAL MCOP
PEDIDOS RECIBIDOS EN 1 HORA POR EL CAC
FAX RECIBIDOS EN 1 HORA POR EL CAC
LLAMADAS TELEFONICAS RECIBIDAS EN 1 HORA POR EL CAC
LLAMADAS TELEFONICAS RECIBIDAS EN 1 HORA POR EL CONMUTADOR
RIESGO DE PERDIDA DE INFORMACIÓN
Fuente: Departamento Contabilidad- Schneider Electric de Colombia.
El total estimado de los valores de la tabla 9. por hora improductiva Es = 39.300.000 $
Col
53
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Al comparar el beneficio con los costos y con el valor promedio de los indicadores Des
de la tabla 6. (15 horas/año aprox.). Se percibe un resultado positivo sobre la inversión.
3.5 CONTROLAR
La etapa controlar tal como describe la teoría six sigma, es un proceso que abarca un
seguimiento continuo y metódico, comprobando de manera oportuna que las soluciones
dadas conllevan al incremento sigma del proceso. Dentro de los límites de esta
investigación se señalo esta etapa, puesto que conlleva un extenso dominio en el
tiempo, dificultando la culminación de esta investigación.
3.6 RESULTADOS Y RECOMENDACIONES
En resumen la ejecución del proyecto ha obtenido hasta los siguientes resultados.
•
•
•
•
Se recogió información acerca de las instalaciones Eléctricas de la planta y
oficinas de SCH sede Bogotá.
Se implementaron dispositivos de protección diferencial de corriente residual
para seguridad de equipos y personas.
Se implementaron detectores de presencia de personas, para el encendido y
apagado automático de equipos de iluminación.
Se implemento un limitador de sobre tensión para limitar transientes de sobre
tensión y tipo rayo, en la acometida principal.
Se recomienda también, hacer un mantenimiento y mejora a la instalación de Puesta a
tierra.
54
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4. GARANTIAS CAUSADAS EN EMBT (EQUIPO DE MEDIA Y BAJA TENSION).
4.1. DEFINICIÓN
La definición del proyecto con base en: (Ver Anexo C, Project charter); según directivas
de SCH.
4.1.1 Descripción del proyecto. Reducir los costos de No calidad en las garantías de
EMBT causadas por mano de obra en el ensamble, cableado e inspección del producto
terminado en planta o en las instalaciones del cliente.
4.1.2 ¿Cuál es el problema?
¾ El exceso de costos creados por garantías o por la no calidad son muestra de
errores durante la ejecución de proyectos lo cual se refleja en la insatisfacción
del cliente.
4.1.3 Objetivo general
¾ Reducir los costos de NO calidad en las garantías de EMBT.
4.1.4 Objetivos Específicos
¾ Reducción de Tiempos en Reproceso
¾ Reducción de costos de no calidad
¾ Mejorar el nivel de entrega del producto terminado al cliente Final
55
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4.1.5 SIPOC (Suppliers, Inputs, Process, Outputs, Customers)
Figura. 27. Diagrama SIPOC
Supplier
Ingeniería
Cliente
Oferta
Input
Planos,
Apertura
Especificaciones,
Grado de
satisfacción
Process
Ejecución de
proyectos en EMBT
Customer
Celda de Media y Baja
Tensión
Clientes
De SCH
Puestas en servicio
Fabricación
Output
Procedimientos y
Especificaciones
de Equipos
Centros de Carga
Fuente: Elaboración propia
¾ Suppliers (Proveedores)
Ingeniería, ofertas, fabricación y el cliente, dan a conocer los antecedentes y muestran
los lineamentos para conseguir los objetivos del proyecto, ya que en la ejecución de
cada proyecto son ellos los principales interventores, proporcionando documentación
técnica identificando las necesidades del cliente
¾ Inputs (Entradas)
Las entradas definen el marco de referencia para la realización de los proyectos en el
departamento de EMBT, entre ellas se definieron la apertura técnica; documento donde
se aclaran las especificaciones de los clientes con respecto a lo ofertado por la
empresa, planos; para fabricación y para el ensamble, información técnica de equipos y
los procedimientos pertinentes para el desarrollo del proceso.
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¾ Process (proceso)
Figura. 28. Pasos del proceso
Inicio
Licitación
Oferta
Diseño
Registro
Apertura y
Planos
Fabricación
metalmecánica
Ensamble y
cableado
NO
Entrega a
Calidad
Para
Pruebas
Puesta en
servicio
SI
Despacho
NO
Entrega Final
Fuente: Elaboración Propia
El proceso de productos EMBT comienza desde la apertura de las licitaciones,
donde SCH realiza una oferta, de ser favorable el resultado de esta para SCH se
prosigue con el diseño y registro, se aprueban planos, se realiza la fabricación
metalmecánica, se realiza el ensamble y cableado, se realizan pruebas de calidad y se
entregan a despacho. En la mayoría de los casos el cliente requiere la puesta en
servicio de las celdas de media o baja tensión para una posterior entrega final. La
extensa cadena para evitar anomalías durante la ejecución de proyectos, involucra a
todo el personal de Schneider Electric.
¾ Outputs (Salidas)
Las diferentes células en las que se divide la dirección industrial, tendrá como beneficio
la reducción de tiempo, material y personal en la ejecución de proyectos, haciendo a
este último recurso, más capaz en la ejecución de sus labores cotidianas.
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¾ Client (Cliente)
La optimización de los recursos se verá reflejada en el aumento de satisfacción del
cliente, incrementando de manera implícita la solidez de la compañía en el ámbito
competitivo del mundo eléctrico
4.1.6 La voz del Cliente (VOC)
El cliente se define en el diagrama SIPOC (Figura 27, Customer)
Los siguientes puntos expuestos derivan de encuestas a los clientes de SCH, al
personal involucrado en fabricación y ensamble de proyectos y de problemas
detectados por los integrantes del equipo que desarrolla el proyecto.
¾ Toma de decisiones poco fundamentadas debido a un bajo criterio por falta de
capacitación del personal de ensamble y cableado.
¾ Los errores en diseño conllevan a reprocesos de ensamble y aumenta el tiempo
de revisión de los proyectos.
¾ La falta de un procedimiento bien detallado en las puestas en servicio dificulta la
planeación, para realizar las actividades correspondientes al tema.
4.1.7 Crítico para la calidad (CTQ) Lo crítico para la calidad se encontró de acuerdo a
los requerimientos de la voz del cliente, en la cual se percibió que los ítems
mencionados a continuación, son los que en mayor proporción afectan al proceso en
desarrollo.
¾ CTQ1:Costos de garantías por error humano
¾ CTQ2: Anomalías percibidas en inspección de producto terminado
Es necesario resaltar el CTQ1, ya que a pesar de existir procedimientos para ensamble
y cableado, el personal no esta lo suficientemente capacitado y conlleva a cometer
errores durante el ensamble o cableado. Esto hace que los tiempos de revisión por
parte de control de calida se hagan extensos. Por otro lado, no existe un procedimiento
detallado para las puestas en servicios de los proyectos de EMBT, esto conlleva a que
el personal de Control calida involucrado cometa errores los cuales, en algunos casos,
generan garantía.
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4.2 MEDIR
4.2.1 Costos de garantías en el 2005. Los costos por garantías debido a errores
humanos, son indicios de anomalías en la ejecución de proyectos del equipo EMBT de
SCH. Durante el 2005 los altos costos por garantías (ver figura 29) mostraron
preocupación en las directivas de la empresa. Estos valores alcanzaron los 40´167.00 $
Col. En este punto cabe resaltar que todavía no se ha definido una meta en cuanto a
garantías debido a errores humanos, la cual esta por definir. Pero si da un panorama de
comparación contra valores posteriores.
Figura. 29. Costos por Garantías 2005
Costos
$ 18.000.000
$ 16.000.000
$ 14.000.000
$ 12.000.000
$ 10.000.000
Pesos
$ 8.000.000
$ 6.000.000
$ 4.000.000
$ 2.000.000
$0
Costos
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Meses
Fuente: Departamento de Contabilidad-SCH.
4.2.2. Indicadores control calidad ensamble de proyectos del departamento de EMBT.
Estos indicadores se obtienen a partir de las observaciones escritas consignadas en los
protocolos de pruebas por los inspectores de calidad. La (figura 30) muestra
Los formatos especiales que maneja el área de Control Calidad para la revisión de los
proyectos EMBT, recogen suficiente información acerca de las anomalías, donde
después de entregado los proyectos a despacho se realiza un informe en un formato
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especial, para observar con mayor claridad, dónde estuvieron las anomalías de un
modo general. (Tabla 10 y figura 30)
Tabla 10. Anomalías detectadas en ejecución de proyectos
INDICADORES C.C.
B
F
J
Q
T
U
W
Y
Z
IDEN. EQUIPO
CABLEADO FALTANTE O ERRADO
EQUIPO MAL INSTALADO
EQUIPO FALTANTE
DIRECCIONAMIENTO CABLEADO PLANO
ERROR IDENTIFICACCION DE EQUIPO Y/O CABLEADO DEL PLANO
INFORMACION TECNICA FALTANTE
FALTAN PIEZAS MECÁNICAS
ANOMALIA EN INSPECCION Y PRUEBAS
Fuente: Anexo manual de Control de Calidad, registro F-CC-01-14 02/03
Figura. 30. Indicadores de ensamble de proyectos
INDICADORES ENSAMBLE DE PROYECTOS
50
45
#
A
N
O
M
A
L
I
A
S
40
35
30
ING.
MAT.
FAB
PROD.
TOTAL
25
20
15
10
5
0
B
F
J
Q
T
U
W
TIPÒ DE ANOMALIA
Y
Z
Fuente: Elaboración propia
La figura No. 30 Muestra la cantidad de anomalías presentadas en tres proyectos que
fueron significativos durante al año 2005, Los colores indican la responsabilidad del
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área a quien va dirigida la anomalía (Ingeniería, Materiales, Fabricación, producción).
Se percibe claramente que las áreas que presentan mayor número de anomalías son
Ingeniería, producción y fabricación cada una en puntos específicos (tabla 10).
4.2.3. Sigma del proceso.
El Nivel sigma del proceso se ha calculado respecto a las anomalías encontradas en la
ejecución de proyectos en EMBT durante el año 2005. El equipo EMBT fabrica celda de
baja tensión, sistemas modulares y celdas de media tensión.
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Total
Resumen anual celdas
Sistemas
Baja tensión modulares
30
25
30
29
29
28
27
26
24
26
25
28
24
28
23
28
22
27
21
27
13
26
12
23
280
321
Resumen Celdas Defectuosas
Sistemas
Baja tensión modulares Media tensión
Enero
25
7
0
Febrero
4
0
0
Marzo
22
0
0
Abril
3
5
1
Mayo
0
2
0
Junio
4
3
4
Julio
4
1
5
Agosto
0
0
0
Septiembre
4
5
2
Octubre
2
2
2
Noviembre
10
9
5
Diciembre
11
18
5
Total
88
52
25
Media tensión
6,4
6,4
6,4
6,2
6,2
6,3
5,7
7,6
7,6
8
6,3
5,7
78,8
Fuente: Consolidado de anomalías en ejecución de proyectos EMBT año 2005- Control
calidad. Schneider Electric de Colombia.
Una celda defectuosa se describe (Según limites de tolerancia del departamento de
control calidad) como una celda que presente 3 o más anomalías.
•
Sigma del proceso de fabricación de celdas de baja tensión.
Número de oportunidad de defecto por unidad (O)=3
Número de unidades procesadas (N)=280
Número total de anomalías (D)=88
Defectos por oportunidad (DPO)=0,07857
Rendimiento Rend.=92,143%
Nivel Sigma en la tabla 2 =2,91
Un nivel sigma de 2.91 representa un bajo rendimiento. En donde una anomalía
conlleva a un reproceso de ensamble/cableado y en revisión del producto terminado.
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•
Sigma del proceso fabricación de celdas de media tensión
Número de oportunidad de defecto por unidad (O)=3
Número de unidades procesadas (N)=78.8
Número total de anomalías (D)=25
Defectos por oportunidad (DPO)=0,10575
Rendimiento Rend.= 89,425%
Nivel Sigma en la tabla 2 =2,75
•
Sigma del proceso en ensamble de sistemas modulares.
Número de oportunidad de defecto por unidad (O)=3
Número de unidades procesadas (N)=321
Número total de anomalías (D)=52
Defectos por oportunidad (DPO)=0,054
Rendimiento Rend.=94,6%
Nivel Sigma en la tabla 2 =3.11
Los niveles sigma calculados son muestra de errores por parte de ensamble y cableado
en los aspectos que refiere la tabla 10 y la figura 30.
El Sigma calculado para este proceso hace necesario implementar acciones que sean a
corto y largo plazo para mejorarlo. Aunque a diferencia del caso anterior no hace falta
alcanzar un Sigma de 6 para obtener un proceso confiable, si es necesario
incrementarlo hasta llegar a un valor de 3,5 Sigma para así estar dentro de los límites
de especificación requerido por SCH.
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4.3. ANÁLISIS.
En esta etapa se analizan las posibles causas de defecto que generan una garantía.
Figura. 31. Diagrama Causa & Efecto
Fuente: Elaboración propia.
4.3.1Costos por garantías. Los costos por garantías producidos durante el año 2005
superaron las metas planteadas por Schneider Electric, tal como refleja la figura 29,
donde costos superaron en un 50 % las metas establecidas. Son muchas las causas
de estos costos, pero en especial preocupa los causados por anomalías del tipo
humano, esto incluye desde el transporte para hacer los reparos, como el costo del
material, productos y servicios. Algunos de los proyectos significativos que generaron
costos por garantías durante el 2005 son los siguientes:
¾ Puesta en servicio de celdas de media tensión en Acerias Paz de Río, Boyacá.
Figura. 32. Explosión de celda Nex- Media tensión.
FUENTE: Schneider Electric, departamento de control calidad.
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La figura 32 se observa la explosión de una celda de media tensión en el momento de
la puesta en servicio (Foto Izquierda), causada por el mal ponchado en un terminal de
ojo ( Foto izquierda) el cual se acopla al barraje. Para fortuna el diseño de estas celdas
hace que su explosión sea hacia la parte superior, evitando así consecuencias
mayores.
¾ Disrupción de Aislamiento en celda de 34500 V en HOCOL.
Figura. 33. Ruptura de aislamiento en celda de media Tensión.
FUENTE: Schneider Electric. Control Calidad.
La figura 33. Muestra los efectos causados por la disrupción del aislamiento en una
celda de media tensión (foto derecha). Los motivos que generaron el accidente se debe
a la polución y la humedad presente en el sitio, llevando así a que los en acrílicos
utilizados como aislamiento se cristalizaran, así
las distancias de aislamiento
disminuyeron y permitieron la creación de un arco eléctrico entre partes vivas y tierra.
Es importante pensar que este hecho fue dependiente de las condiciones del sitio, en
donde las celdas utilizan termostatos e higrostatos para proteger contra esta clase de
situaciones.
Otro tipo de situaciones donde las garantías se hacen efectivas es en el momento del
ensamble y cableado, ya sea por la falta de experiencia del personal o por errores en
los procedimientos. Esto tiene consecuencias como tiempos elevados en el control de
calidad y reprocesos, creando costos adicionales y un índice de nivel de servicio menos
favorable. Un ejemplo de esto se muestra a continuación:
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Figura. 34. Gaveta perteneciente a un centro de control de motores CCM, parte
Posterior circuito de fuerza
FUENTE: Elaboración propia.
En la anterior figura se observa la parte posterior de una gaveta perteneciente a un
CCM, que consta de dos juegos de pinzas, de entrada y salida. Estas pinzas se acoplan
a un barraje de baja tensión y a un barraje de salida para la carga. El contacto que debe
hacer estas pinzas con su acople debe ser efectivo para evitar puntos calientes por mal
contacto, así que la calibración de ellas se hace importante. Las pruebas de resistencia
de contacto por parte de Control Calidad hace efectivo que el circuito de fuerza tenga
todos sus puntos contactos de acuerdo a la norma IEC 60068-2-42 (2003-05), con sus
respectivos torques en cada punto, en caso de no cumplir con ello el tiempo de
reproceso en cada gaveta se hace excesivo.
Figura. 35 Peines de contacto descalibrados.
Ganchos y pinzas
En mal estado
FUENTE: Elaboración Propia.
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Son muchos más los motivos que hacen que los tiempos en el control de calidad
excedan sus objetivos. Cabe nombrar entonces que a pesar de la existencia de un
Manual de Ensamble y cableado, los procedimientos aplicados por el personal no son
los adecuados, sea esto por su desconocimiento profundo o por llegar con conceptos
obsoletos que aplicaban en anteriores trabajos. Se ve la necesidad que crear
conciencia en el personal para que los resultados sean efectivos, en donde cursos y
charlas de los manuales aplicables en los proyectos sean motivo de discusión y
mejoramiento.
4.3.2 Costos de garantías debido a Control Calidad. En el proceso de ejecución de
proyectos, es control calidad quien hace la entrega al cliente. Es importante que tanto
las pruebas en fabrica y en sitio sean exitosas para no tener inconvenientes en las
puestas en servicio y el cliente se lleve la mejor imagen.
Lo anterior demuestra que es control calidad quien debe contar con un conocimiento
amplio necesario para adoptar las pruebas en cada proyecto. En resumen es el
personal control calidad quienes deben contar con todo un procedimiento, protocolos y
demás recursos como lo son manuales de operación y funcionamiento de equipos y
aparatos.
Las falencias detectadas, han sido atacadas por el personal, llegando a niveles
superiores de conocimientos. Esto no excluye al error pero si crea una filosofía al
mejoramiento continuo.
Las puestas en servicio han tenido gran repercusión en costos por garantías y es el
personal de Control Calidad o de Servicios quienes deben implementar un
procedimiento claro y concreto que exprese métodos que permitan verificar los equipos
antes de su puesta en macha. A la falta de un procedimiento actual dirigido hace que
este trabajo lleve a posibles errores en muchas situaciones, como lo es el olvido de la
verificación de torque en barras, “setpoint” errados en los equipos de protección y otros
detalles que causan una falla al momento de la puesta en servicio. La necesidad de
crear este procedimiento detallado es evidente, además tiene por objetivos adicionales
reforzar conceptos en el ámbito de la mecánica, la ingeniería eléctrica y transporte y
despacho de las celdas.
4.3.3 Costos y reprocesos generados en la ejecución de proyectos. Los indicadores de
control calidad dan un punto clave en los fallos que presenta un proyecto. Estos
indicadores se elaboran a base de formatos especiales con que la empresa cuenta para
el mejoramiento continúo. En la figura 30, se observa el número de anomalías detectas,
su correspondencia y el área responsable de estas, como lo es Ingeniería, materiales,
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Fabricación y producción. El tipo de anomalía hace referencia en la Tabla 10.
En la figura 30, se muestra que el indicador que mayor número de anomalías es el (U:
Error de identificación de equipo o cableado en el plano) donde el área responsable es
ingeniería. El solucionar este tipo de anomalías toma tiempo de reprocesos que pueden
ser amplios o no, como por ejemplo el re-marquillado de un cableado, pero esto no es
causal de garantías, amenos que sea un error de diseño, pero para ello los gerentes de
proyectos y el departamento de control calidad están al tanto de detalles.
Los indicadores que vale la pena resaltar son F y J (ver figura 30 y Tabla 10.) donde el
error de un cableado puede llevar tiempos muy largo de revisión por parte de Control
Calidad debido a que una anomalía de este tipo no es muy fácil de identificar, sobre
todo en proyectos donde el cableado se hace extenso (transferencias automáticas).
También caben los conceptos técnico en cuanto a equipos mal instalado, como en el
caso de un barraje que no cumple distancias de aislamiento, un transformador de
corriente que lleva secuencia de fases invertidas. Existen falencias en conceptos
técnicos tanto del personal de ensamble como de calidad, por eso crear capacitaciones
que conlleven al no error instruyendo a los líderes de proyectos tanto como al personal
de calidad y demás personas que intervengas en el proceso de ejecución de proyectos.
4.4 IMPLEMENTACIÓN Y CONTROL
Según el análisis se ha detectado que los puntos críticos para la calidad se pueden
atacar implementando las siguientes acciones, siendo algunas de ellas ya instauradas
dentro de las formaciones al personal de Schneider Electric:
¾ Capacitación Externa sobre Seguridad Industrial por parte del departamento de
Recursos Humanos.
¾ Consolidación de conceptos técnicos para la creación de un documento con
bases teóricas suficientes que permitan dar soporte al personal de Schneider
Electric, para ello se crea el Manual de Puestas en Servicio (ver Anexo D).
¾ Formación del personal de Planta en conocimientos básicos de los equipos
empleados en los productos así como también en la reglamentación de las
instalaciones eléctricas vigente en nuestro país (Retie).
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¾ Fomentación del Control de Proceso interno.
Con estas formaciones se busca incrementar el Know How del personal de planta, así
como también de los inspectores de Control Calida, además de realizar seguimientos
continuos en los trabajos de campo, asesoramiento en las puestas en servicio entre
otras actividades.
4.4.1 Costo – Beneficio
Los Costos generados por la implementación para este proyecto son referidos a las
capacitaciones externas y cursos de capacitación al personal. Aunque en el momento
no se han realizado capacitaciones externas se prevé las próximas, en temas eléctricos
y mecánicos.
Al comparar las barras de la figura 36. y gracias a las capacitaciones y cursos ya
realizados, se observa una gran disminución de los costos por garantías entre el año
2005 y 2006. Así es claro que la implementación llevada acabo ha tenido resultados
económicos positivos.
Figura. 36. Costos por Garantías 2005 , 2006
Costos por Garantias
1,6
Valor en % respecto a las Metas de SCH
1,4
1,2
1
0,8
Costos por Garantias
0,6
0,4
0,2
se
pC
06
on
so
lid
ad
o
20
06
ag
o06
ju
l-0
6
ju
n06
m
ay
-0
6
ab
r06
m
ar
-0
6
fe
b06
en
e06
M
et
a
20
C
05
on
so
lid
ad
o
20
05
0
periodo
Fuente: Departamento de Contabilidad-SCH.
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4.5 RESULTADOS Y RECOMENDACIONES
En resumen la ejecución del proyecto ha obtenido hasta los siguientes resultados.
•
•
•
Se consolido un documento para el montaje y puesta en servicio de celdas de
media y baja tensión de SCH. (Anexo D)
Se realizaron capacitaciones al personal de ensamble-cableado y calidad
buscando la reducción de tiempos en reproceso y entregando un mejor producto
al cliente.
El tiempo en reprocesos ha disminuido debido a proyectos como este y similares
que han hecho que el personal se involucre en una nueva forma de trabajo.
Se recomienda seguir continuamente con las capacitaciones al personal tanto de planta
como de Control Calidad, los cuales son los que tienen mayor responsabilidad ante la
entrega y fabricación de los productos del EMBT de SCH.
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CONCLUSIONES
1. Six Sigma está basada en “La calidad total y su correlato con la mejora continua”;
“Los controles estadísticos de proceso”; “La reingeniería”; “El costo Standard óptimo”.
Six Sigma es una visión absolutamente parcial de la Calidad Total. Lo que si es claro es
que por ser Six Sigma un producto tan bien posicionado; contar con el aval de
prestigiosos autores y contar con la difusión de importantes empresas y universidades,
pronto se tratará en el ámbito académico y empresarial.
2. Six Sigma es una herramienta poderosa siempre y cuando se tengan el recurso del
personal capacitado en el tema. Esto hace que cualquier compañía que desee
adoptarlo, tiene que llevar un proceso y adaptación de sus empleados y directivas.
3. Se determinó que los puntos de mejora en el proyecto disminución del riesgo
eléctrico son los siguientes:
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Continuidad en el servicio eléctrico
Continuidad en la entrada de pedidos de clientes
Continuidad en la Recepción de llamadas de clientes
Continuidad en la Facturación de pedidos
Continuidad en los Servicios informáticos
Continuidad en la Operación de maquinas (Punzonadora, cortadora, etc.)
Operación normal del personal administrativo
Consumo de energía
Seguridad del Personal
Protección de la Información y seguridad de los equipos de computo
Operación normal del Negocio
4. El manual de Puestas en Servicio implementado en el proceso de fabricación y
control de productos EMBT, es una herramienta que brinda soporte y criterio al personal
de esta área, otorgando reducciones en los tiempos de inspección de Control Calidad.
Con la implementación de manual también se han obtenido implícitamente resultados
económicos favorables tal como muestra la figura 29. donde del costos por garantías al
mes de Septiembre de 2006 están por debajo del 50% con respecto al año anterior y
proyectan no sobrepasar las metas establecidas.
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5. El resultado de los niveles sigma (numerales 3.2.3 y 4.2.3) muestran bajos niveles de
rendimiento en los procesos.
6. Los diversos programas que emplea Schneider Electric de Colombia (New2, Lean
Manufacturen, Proyectos Six Sigma, entre otros) para la mejora continua son otra
poderosa herramienta para mantener a la vanguardia las diferentes divisiones de la
empresa, permitiendo atacar los problemas desde perspectivas diferentes y así tomar
decisiones que se encuentren dentro de los objetivos empresariales.
7. Los beneficios obtenidos por la implementación de los proyectos ejecutados (ver
numerales 3.4.1 y 4.4.1) además de los económicos. Alcanzan niveles de satisfacción
del cliente mas elevados, mejora la calidad de vida del personal de planta y abre
caminos a la búsqueda de nuevos proyectos.
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GLOSARIO
AMDEC
Análisis del modo de fallos, sus efectos y sus puntos críticos.
Black Belt
Jefe de proyecto con cinturón negro (4 semanas de formación)
Calidad
Grado en que un conjunto de características inherentes cumple con los
requisitos
Cp-Capacidad de un proceso
La comparación entre la prestación real del proceso con el estándar de
prestaciones definidas por el cliente
Causa aleatoria
Causa siempre presente en cierta medida en el proceso.
Causa especial
Causa asignable a un acontecimiento particular.
Champion
Dirigente que impulsa el desarrollo de Six Sigma en su entidad,
comunicando y vigilando que no haya barreras que frene el éxito.
CTQ
Crítico para la calidad
DFSS
Método de diseño para alcanzar Six Sigma.
Diagrama de Pareto
Gráfico de barras ordenadas de mayor a menor frecuencia que compara la
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importancia de los diferentes factores que intervienen en un problema y
ayuda a identificar cuales son los aspectos prioritarios a tratarse
DMAIC
Definir- Medir- Analizar- Innovar- Controlar
DoE
Plan de experiencias
Estratificación
Consiste en dividir los datos en grupos a partir de características clave,
utilizando en la búsqueda de las causas de variabilidad.
FMEA
Failure Mode and Effect Analysis. Igual a AMDEC
Gage R&R
Cálculo de la repetitividad y reproductibilidad del sistema de medición.
Sirve para validad el sistema de medición
Grado de satisfacción del cliente
Nivel que refleja la percepción del cliente sobre el índice en se que han
cumplido sus requisitos
GB o Green Belt
Jefe de proyecto cinturón verde (2 semanas de formación)
IPO
Input- Proceso- Output: herramienta que permite elaborar una lista de todas
las variables de entrada, del proceso y de salida.
IPR
Índice de prioridad de riesgos o de puntos críticos en el AMDEC
LCL
Lower Control Limits. Límite inferior de control de procesos.
LSL
Lower Specification Limits. límite inferior de las especificaciones.
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MBB o Master Black Belt
Experto en Six Sigma cualificando para ayudar a la dirección a seleccionar
proyectos, formar y supervisar a los BB o GB.
Nivel sigma de un proceso
Medida de la capacidad de un proceso.
Sigma
Desviación típica de una distribución. Representa la variabilidad de un
proceso.
SIPOC
Supplier- Input- Processus- Output- Client
Método utilizado para definir el perímetro sobre el que se aplicará el
proyecto
Sponsor del proyecto.
Directivo que hará un seguimiento del proyecto Six Sigma, vigilará que el
proyecto tenga los medios necesarios para avanzar y obtener resultados y
garantizará que una vez cerrado el proyecto, se mantendrán las ganancias
obtenidas.
UCL
Upper Control Limit. Límite superior de control de proceso.
USL
Upper Specification Limit. límite Superior de especificaciones.
Valor p
Probabilidades para los valores de interés.
VOC o Voz del cliente
Método utilizado para captar las necesidades de los clientes del proceso y
obtener las CTQ para el proceso.
74
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BIBLIOGRAFÍA
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[2] LEON Mauricio, Six Sigma – hacia un nuevo paradigma de gestión, Articulo IEEE
2002.
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[5] GONZÁLEZ Fernando, Seis Sigma para gerente y directores, Libros en red, 2002.
[6] ECKES, G. (2003) El Six Sigma Para Todos, Grupo Editorial Norma. Bogotá,
Colombia.
[7] Microsoft Corporation 2006.04.10. https://www.microsoft.com /latam/office/business/
articles/sixsigma.mspx.
[8] MANUAL PARA DIRECTIVOS SIX SIGMA, Lachmann Henri, Schneider Electric,
2004.
[9] QUALITY ENGINEERING, Impact of Six Sigma on Quality Engineering. 2000.
[10] SCHNEIDER Electric 2006.06.12. http://www.schneider -electric.com.co.
[11] INSITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Compendio de normas
Icontec para tesis y otros trabajos de grado. Bogotá D.C.: ICONTEC, 2002.
[12] FORREST Breyfogle III, Wiley, 1999Implementing Six Sigma: Smarter Solutions
using Statistical Methods.
[13] PANDE Peter, The Six Sigma Way, McGraw Hill, 2004
[14] ASDRUAL Pineda 2006. 08. 15 Http://www.cimat.mx/~chuche/igsw/Proyecto%
20Final/Proyecto%20Final%206%20sigma.htm
[15] INTERNET. http://www.itch.edu.mx/academic/industrial/estadistica1/cap01.html
75
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
76
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
ANEXO A
6σ
Project charter
kProject Name
Análisis y Diagnostico del Riesgo
eléctrico en las Instalaciones de
Schneider Eléctric de Colombia
Products involved (if
applicable)
Los equipos eléctricos
instalados en la compañía
Sponsor
Cesar Cabrera
Company & factory location
Colombia-Bogota
Black Belt
Cesar Cabrera
Phone Number
57 – 1 4269700
Management Committee
Luis Valente
Cesar Cabrera
Phone Numbers
4269700
Project Leader
Julio Valderrama y Richard Loboa
Phone Number
4269700 ext: 280 , 312
Financial Controller
Marcos Okumura
Víctor Hugo Cifuentes
Carlos Gómez
Juan Fredy Muñoz
Team Members
Guillermo Benítez
Diego Danzo
Members helping team
Starting date
Octubre /2005
Diciembre/2005
Targeted date
Description
1. Project description (object of
the process)
Analizar y plantear las mejoras necesarias para reducir el riesgo eléctrico existente en los equipos y
instalaciones eléctricas de la compañia
2. Process and Project perimeter
Schneider Electric de Colombia
3. Project goals (link measure to the project description)
Measures
•
Minimizar el riesgo por daño eléctrico en los
equipos
•
Disminuir el riesgo por paro de la producción Niveles
y personal administrativo
Básicos De
Protección
Horas
Improductivas
por fallas
eléctricas
Project management indicator
4. Results for the company
Reducción de costos de no
calidad,
Entity saving
Real*:
Base
Current
Goal
Ideal Performance
Información
sobre la carga
instalada y
protecciones
existentes
100%
SPI, informes
de costos de
estructura
5%
Potential*:
Business gains: US$ 0
Schneider Electric saving:
Real*:
Potential*
Risks reduction:US$ 0
5. Customer advantages
Continuidad de horas laborales (productividad)
Aumento de la vida útil de los equipos instalados
Protección de la información
6. Hypothesis and Key Success
Factors
Si se tiene un estudio adecuado el sistema eléctrico de la compañía se podrá determinar
las protecciones necesarias y prever las ampliaciones físicas que se requieran.
7. Risks and Constraints
Daños en los equipos , perdida de información, perdida de tiempo del personal
8. Support and needed budget
Recurso humano externo e interno.
9. Planning
Phase planned to be
completed
Status
D – Define : Confirm process perimeter, project object and goals, with sponsor and management
committee. A high level process map SIPOC confirms the measures announced.
M – Measure : Identify the key part of the process, select the key data with IPO and AMDEC. Collect and
compile those key data, realise the gage R&R, calculate the process capability.
A – Analyse : Realise the process and multivariable analysis, proceed the data analysis, identify the
variable type, do a causes- effect study. Test the hypothesis. Realise a DoE.
I – Improve : design new solutions for the process, realise DoE to develop improvement actions
strategies. Build the implementation plan .
C – Control : Implement the improvement actions and on-going monitoring plan on the process. Control
the results. Institutionalise the improvements. Capitalise the acquired experience. Close the project.
Octubre /2005
Started
D
D
Daaattteee:::
V
n
o
V
n:::
on
Veeerrrsssiiio
Octubre /2005
Noviembre/2005
Diciembre/2005
Diciembre/2005
Diciembre/2005
6σ
*See Economical guide of Six Sigma projects
D
D
Daaattteee:::
V
n
o
V
n:::
on
Veeerrrsssiiio
Project charter
ANEXO B
ANEXO C
6σ
Project charter
kProject Name
Disminución de las garantias
presentadas en EMBT
Products involved (if
applicable)
Tableros de media, baja
tensión y centros de
carga.
Sponsor
Gustavo Gómez
Company & factory location
Colombia-Bogota
Black Belt
Oscar Reyes
Phone Number
57 – 1 4269700
Management Committee
Luis Valente
Cesar Cabrera
Phone Numbers
4269700
Project Leader
Richard Loboa
Phone Number
4269700 ext: 312
Financial Controller
Marcos Okumura
Members helping team
Francisco Rodríguez
Oscar Pineda
Felipe Leuro
David Moreno
Moisés Cruz
Targeted date
Diciembre 30/2005
Carlos Gómez
Juan Freddy Muñoz
Iván Torres
Team Members
Starting date
Julio 22/2005
Description
1. Project description (object of
the process)
2. Process and Project perimeter
Reducir los costos de NO calidad en las garantías de EMBT causadas por mano de obra en el
ensamble, cableado y Inspección del producto terminado en planta o en las instalaciones del
cliente.
Ensamble y Cableado ; Control Calidad
3. Project goals (link measure to the project description)
Disminuir los costos de garantías generadas EMBT
Project management indicator
Measures
Costos de no
calidad por
garantias
Base
Current
Informe Costos
de Estructura
de Control
Gestión
Goal
Ideal Performance
50%
0%
Costos de no calidad por garantias
4. Results for the company
Reducción de costos de no
calidad, por causa de mano de
obra
Entity saving
Real*:
Business gains: US$ 0
Potential*:
Schneider Electric saving:
Real*:
Potential*
Risks reduction:US$ 0
5. Customer advantages
Calidad en el producto
Confianza del cliente hacia el producto
Continuidad del servicio asegurado por lo menos en el tiempo de garantia.
6. Hypothesis and Key Success
Factors
Garantizar el Know How en cada una de las personas que intervienen el proceso de
Ensamble, cableado y calidad para así asegurar la calidad del producto terminado
7. Risks and Constraints
Aumento de los costos de garantias y perdidas de clientes por falta de confiabilidad
en el producto.
Participación del personal de las áreas afectadas y Recursos externos
8. Support and needed budget
9. Planning
Phase planned to be
completed
Status
D – Define : Confirm process perimeter, project object and goals, with sponsor and management
committee. A high level process map SIPOC confirms the measures announced.
M – Measure : Identify the key part of the process, select the key data with IPO and AMDEC. Collect and
compile those key data, realise the gage R&R, calculate the process capability.
A – Analyse : Realise the process and multivariable analysis, proceed the data analysis, identify the
variable type, do a causes- effect study. Test the hypothesis. Realise a DoE.
I – Improve : design new solutions for the process, realise DoE to develop improvement actions
strategies. Build the implementation plan .
C – Control : Implement the improvement actions and on-going monitoring plan on the process. Control
the results. Institutionalise the improvements. Capitalise the acquired experience. Close the project.
Julio 22/2004
Started
*See Economical guide of Six Sigma projects
D
D
Daaattteee:::
V
n
o
V
n:::
on
Veeerrrsssiiio
Agosto 08/2005
Octubre/2005
Noviembre/2005
Diciembre 30/2005
ANEXO D
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
MONTAJE Y PUESTA EN SERVICIO PARA CELDAS DE MEDIA Y BAJA TENSIÓN
____________________________________________________________________________________
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
INDICE
CONOCIMIENTOS BÁSICOS
TEMA
I
Normas aplicables
IEC, ICONTEC 2050
Compartimiento Baja Tensión
Compartimiento para Interruptor
Compartimiento para barraje
Compartimiento para cables de llegada ó salida
Compartimiento para interconexiones
2
Designación técnica de un tablero
Corriente nominal
Corriente máxima de cortocircuito
Grado de protección
Clasificación del aislamiento
Clasificación por el uso
Corriente débil
Baja tensión
Media tensión
Control y comando
Protecciones
Señalización y Alarmas
Automatismo
Comunicaciones
Control del factor de potencia
3
Barrajes
Corriente nominal
Corriente de cortocircuito
Soportes de barrajes
Separadores entre barras
Distancias de aislamientos
Barra de neutro
Barra de tierra
Arandelas de contacto
Arandelas planas
Guasas de presión
Pernos para barrajes
Verificación de torque de apriete de pernos
4
Pruebas de norma
Pruebas de fábrica
Aislamiento
Tensión aplicada a la frecuencia industrial
Nivel de aislamiento básico BIL
Operación de equipos
Operación de las funciones de la celda
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
TEMA
Elementos de izamiento
Puntos para empujar la celda
5
6
Colocación de la celda al piso
Fijación de la celda al piso
Verticalidad de la celda
Montaje de un tren de celdas
7
8
Enchufe correcto de interruptores extraíbles
Ensamble de las celdas de un tablero
Ensamble del barraje
Horizontalidad del tablero
Verificación del torque de apriete
9
10
Instalación de aislamientos del barraje
Conexión a la malla de puesta atierra
Medida de la resistencia puesta a tierra
11
12
Instalación de los equipos con despacho separado
Pruebas de campo
Aislamiento
Limpieza previa a la prueba
Extracción de la humedad
Prueba
Continuidad de las masas
13
Conexión de las tensiones auxiliares
14 Funcionamiento de los equipos
ANEXOS
I
II
III
IV
V
Recomendaciones IEC aplicables a Celdas BT y MT
Reglas de oro del Electricista
Vademécum del montador electricista
Nivel de aislamiento según el voltaje Nominal
Herramientas indispensables para el montaje de celdas BT y BM
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
CONOCIMIENTOS BÁSICOS
I
Normas aplicables
RECOMENDACIONES IEC (Ver Anexo I )
NORMA ICONTEC 2050
Schneider Electric de Colombia S. A. es una empresa de origen francés por lo cual inició su desarrollo
dentro de las normas de ese entonces para Francia, y las que luego se impondrían en Europa, las IEC.
A lo largo de los años Schneider ha ido asimilando las normas americanas y homologando sus productos
las de otros países europeos y de América para competir en igualdad de condiciones.
En Colombia se han ido adoptando el conjunto de normas de la IEC, pese a la gran influencia de los
Estados Unidos, con lo cual tenemos como documentos de referencia todas las recomendaciones que
hay de la IEC y las adoptadas hasta la fecha por el ICONTEC, hacen parte de la norma ICONTEC 2050,
por lo cual el cumplimiento de las mismas es obligatorio y cualquier arbitramento en casos de conflicto se
hará en base de las mismas.
En los archivos de aseguramiento de calidad y de control de calidad se tienen las de aplicaciones más
frecuentes en la fabricación de celdas de baja y media tensión, por lo cual deben ser los documentos a
portar durante los montajes y puestas en servicio que sirven como:
el VADEMECUM del técnico especialista, necesario por lo tanto durante los montajes.
II
Designación técnica de una celda o tablero.
Todo tablero debe tener una designación para la función que fue diseñado a desempeñar entre las cuales
están:
Corriente nominal
Es la corriente máxima con la cual el tablero fue diseñado y puede soportar normalmente sin que su
funcionamiento se muestre afectado.
Corriente máxima de cortocircuito
Es la corriente máxima de corto circuito o falla con la cual el tablero fue diseñado y puede soportar
durante un corto circuito sin que su funcionamiento se muestre afectado.
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
La prueba para demostrar éste cumplimiento es la prueba hecha en un laboratorio reconocido
internacionalmente que sirve como prueba tipo para la serie de celdas que se homologan bajo el mismo
patrón de fabricación.
Grado de protección
El grado de protección es la capacidad que tiene la celda para otorgar protección adicional a la protección
normal con la cual se fabrican los equipos que están contenidos en la celda.
Normalmente los equipos se fabrican para operar a:
•
•
•
Temperatura ambiente de 20 º C,
Altura sobre el nivel del mar de 1.000 metros y
Humedad relativa de 50 %.
Las condiciones ambientales del sitio en donde se instalará la celda son las que determinarán el
grado de protección que debe tener. Es importante entonces tener presente éstos datos cuando se
está en la puesta en servicio ya que muchas veces los clientes no las han indicado en las
especificaciones técnicas.
Las de mayores consecuencias son las de la altura sobre el nivel del mar por cuanto la rigidez
dieléctrica disminuye con el aumento de la altura sobre el nivel del mar, y la humedad relativa en
los climas tropicales la cual incide en la presencia futura de saltos eléctricos.
El grado de protección en la norma IEC viene expresado por tres cifras.
La primera cifra, del 0 al 6 indica el nivel de protección contra los cuerpos sólidos.
La segunda cifra, del 0 al 7, indica el nivel de protección contra los líquidos.
La tercera cifra, del 0 al 9 letra indica el nivel contra los choques mecánicos.
Ejemplo
IP 31, 3 Protección contra sólidos superiores a 2,5 mm, 1 Protección contra goteo vertical
IP 001, 0 Sin protección contra sólidos, 0 Sin protección contra líquidos, 1 protección contra impacto de
0,255 joules.
La norma americana tiene una clasificación diferente que si bien es parecida no es exactamente igual a la
IEC.
Clasificación del aislamiento
El aislamiento de las celdas se ha definido claramente en las normas la cual establece los rangos para
cada nivel:
Baja Tensión
Media Tensión
Hasta 660 Voltios
Mayor a 660 Voltios hasta 34.500 Voltios
Alta Tensión
No hay celdas
Mayor a 34.500 Voltios hasta 120.000 Voltios
Clasificación por el uso
Corriente débil
Se denominan a todos los equipos que trabajan con corrientes pequeñas y bajos voltajes;
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JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
Centrales telefónicas,
Comunicaciones, fax, Internet, computadores, intranet, etc.
Control y mando
Celda destinada al control y mando de uno ó varios equipos.
Protecciones
Celda destinada a las protecciones eléctricas de uno ó varios equipos.
Señalización y alarmas
Celda destinada a la señalización del estado de procesos, señalización del estado de los equipos,
señalización de alarmas de inicio de fallas en los procesos o en los equipos, señalización de fallas
definitivas tanto de equipos como de procesos.
Automatismo
Celda destinada a un automatismo con su correspondiente
intercomunicaciones.
autómata,
sus
interfases,
sus
Comunicaciones
Celda con equipos de comunicaciones, sus interfases y sus accesorios de sincronización, de
intercomunicación satelital para unificar el tiempo, etc.
Control del factor de potencia
Celdas con el relé para el control del factor de potencia, los interruptores de protección de los pasos de
los condensadores, los contactores, las bobinas de choque, los condensadores unitarios, los pasos fijos y
los pasos móviles.
En media tensión la disposición varía por el tamaño de los equipos y la disposición de los condensadores,
los equipamientos pueden ir a intemperie ó al interior el control puede estar en una celda que también
puede ser del tipo exterior.
III
Barrajes
Corriente nominal (Ver anexo V pag 44).
En una celda pueden existir varios barrajes que de derivan de uno principal ó que se acoplan por un
interruptor ó interruptores.
Cada barraje debe ser denominado por las capacidad nominal que soporta sin sobrepasar los límites
indicados por las experiencias de cada fabricante y los cálculos teóricos. El valor es en la mayoría de los
casos seleccionado por el cliente, a menos que el diseño de la celda corresponda a Schneider Electric.
Hay tablas que son genéricas para las dimensiones que debe cumplir el cobre ó el aluminio utilizados,
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JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
pero cada fabricante puede tener sus estándares siempre y cuando demuestre con pruebas de un
laboratorio autorizado para tal fin que las dimensiones utilizadas pueden ser menores a las generales.
Los calibres de los interruptores de protección que el tablero contiene deben ser de corriente nominal de
valor igual o superior al del barraje que van a proteger.
Corriente de cortocircuito. (Ver tablas para cada tipo de celda)
La corriente de cortocircuito se establece por dos parámetros indispensables:
La corriente máxima.
Si no se dice nada debe entenderse como valor pico.
Si es valor RMS debe indicarse.
La duración del cortocircuito.
Si no se dice el tiempo siempre se asume como un segundo.
De ser otro valor debe indicarse expresamente.
El valor de la corriente de cortocircuito debe ser proporcionada por el cliente a menos que el diseño
corresponda a Schneider Electric.
Los barrajes deben estar construidos para soportar la corriente de corto circuito solicitada por el cliente o
de acuerdo con el estándar homologado.
En campo es saludable verificar que la corriente del cortocircuito corresponde a la de diseño de la celda.
(Datos del transformador, del generador o fuente que alimente el tablero, datos del transformador, motor,
condensador, línea, etc. que alimente la celda.
Soportes de barrajes
Los soportes del barraje constituyen las piezas fundamentales para el buen desempeño de éste último,
tanto para soportar los esfuerzos electrodinámicos de las corrientes de cortocircuito como para soportar el
aislamiento de designación del tablero.
Para cada nivel de tensión deben tener las distancias mínimas de aislamiento y soportar las pruebas de
tensión aplicada a la frecuencia industrial.
Para cada nivel de cortocircuito deben soportar las cargas electrodinámicas del cortocircuito. Es
indispensable por lo tanto respetar las distancias máximas entre aisladores que indique el cálculo ó la
homologación de las celdas. Siempre se encuentran fijos a la estructura de la celda.
Separadores entre barras
Los separadores (Refuerzos) entre barras se utilizan para cuando en el cálculo de los esfuerzos
electrodinámicos soportados por las barras indican que hay flexión de las mismas a pesar de que los
soportes si lo hacen. Se distinguen por no estar fijos a la estructura de la celda.
Es muy importante por lo tanto chequear en campo si están debidamente instalados, recordar que solo
van a operar durante las fallas de cortocircuitos y evitaran las deformaciones de las barras.
Distancias de aislamiento
Las distancias de aislamiento como ya se indicó están establecidas dentro de las normas por lo cual
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
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durante la puesta en servicio es necesario revisar distancias en todos los puntos en los cuales haya sido
necesario hacer alguna modificación y o adición para hacer las correcciones ó adición de aislamientos y ó
de pantallas.
Barra de neutro
La barra de neutro generalmente sirve para transportar la corriente de des-balance de los sistemas
trifásicos cuando hay cargas monofásicas.
El mayor des-balance en un sistema equilibrado nunca se deja alcanzar al 50 % por lo tanto la barra de
neutro se dimensiona con el 50 % de la sección de las barras destinadas a las fases.
Hay casos especiales en las cuales las corrientes del neutro son las mismas de las fases por lo cual las
dimensiones de la barra de neutro tiene que ser la misma de las fases. Hoy en día las corrientes que
generan los variadores de velocidad, los arrancadores suaves y muchos otros aparatos que tienen
suicheos por tiristores han hecho que por el neutro circulen corrientes similares en magnitud a las de las
fases por lo cual se dimensiona con una misma sección.
Barra de tierra
La barra de tierra permite que las partes metálicas de la celda sean puestas a tierra y por lo tanto deben
estar capacitadas para soportar la corriente de cortocircuito monofásico calculado del sistema y que se
asignó a la celda y que es la corriente de falla que precisamente circulará por la tierra.
La norma indica que el calibre de una barra de cobre para tierra se determina tomando:
Sección de la barra en mm  = Corriente de cortocircuito en amperios / 400
La duración del cortocircuito no debe superar los tres segundos.
Arandelas de contacto (Belleville)
Las arandelas de contacto se diseñaron para ser utilizadas en las uniones mecánicas para el mejor paso
de la corriente eléctrica.
Permiten:
•
•
Mayor área de contacto.
Mantener la tensión mecánica de los pernos durante los cambios de temperatura.
Por lo anterior no se deben sobrepasar los ajustes de los torques de apriete de los pernos de manera tal
que se deformen las arandelas, después de lo cual quedan inútiles para los dos propósitos enunciados.
Es necesario colocar en cada extremo del perno una arandela de contacto.
Cuando ya se ha ajustado un perno y se requiera volver a deshacer la unión, es necesario
reemplazar las arandelas de contacto y el perno, cuantas veces sea necesario rehacer la unión.
Arandelas planas
Las arandelas planas se utilizan también en las uniones de barrajes cuando no es posible usar las
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JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
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arandelas de contacto.
Por cada extremo del perno debe colocarse una arandela plana y una guasa de presión por el extremo de
la tuerca.
Es necesario hacer un torque diferente, (Un poco menor) al que se hace con la arandela de contacto,
para permitir absorber el esfuerzo de tensión que se presenta durante los cambios de temperatura de las
barras.
Guasas de presión
Las guasas de presión se utilizan con las arandelas planas, nunca con las arandelas de contacto.
Una vez ajustados los pernos la guasa pierde su efectividad inicial ya que no es completamente elástica.
Cada vez que sea necesario deshacer la unión debe reemplazarse la guasa de presión y el perno.
Pernos para barrajes
Los pernos y tuercas deben ser de acero galvanizado, para evitar la corrosión.
El grado o resistencia a la tracción de los pernos de acero utilizados en barrajes, no debe sobrepasar ni
tampoco debe ser menor de;
120.000 lbs / pulg 
Se reconocen por tener en la cabeza la marca:
8.8
ó
Tres rayas verticales espaciadas a 120 º.
Las arandelas de contacto están diseñadas para trabajar para este valor de resistencia a la tracción, por
lo tanto cuando si se usan pernos de menor resistencia las arandelas quedaran operando como flojas ya
que el torque aplicado será menor y si se utilizan pernos de mayor resistencia las arandelas se
deformarán por el mayor torque aplicado a los pernos.
Verificación del torque de apriete de los pernos
El torque de apriete de un perno debe siempre hacerse con una llave de torque.
Los ajustes manuales dependen de la fuerza del operador la cual no es la misma en todos los casos.
Existe la tendencia a aplicar con exceso la fuerza ejercida sobre el perno utilizando prolongaciones a las
llaves, como tubos, para dejar bien apretado sin darse cuenta que se está sobreajustando y en mucha
veces rompiendo los pernos.
En el VADEMECUN nuca debe faltar la tabla de ajuste de pernos.
En las herramientas de campo no debe faltar la llave de torque.
IV
Pruebas de norma (de rutina)
Las pruebas de norma se llaman así por que son las obligatorias y constituyen la rutina y son la mejor
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demostración del cumplimiento con la calidad de los productos suministrados y base para otorgar garantía
en el tiempo que considere el fabricante.
Pruebas de rutina en fábrica
Son las pruebas exigidas por las normas de las cuales se debe hacer el protocolo correspondiente, tanto
para el control de las garantías y reclamos como para el cliente y solo en el momento que el resultado de
las mismas ha sido satisfactorio, de lo contrario será un reporte de no conformidad con la norma.
El cliente puede asistir o no a la realización de las pruebas. Es aconsejable que este presente para evitar
problemas posteriores.
Aislamiento
Tensión aplicada a la frecuencia industrial
Utilizada tanto en BT como en MT.
De acuerdo con la tensión asignada para la celda se aplica durante un minuto una tensión alterna 60 Hz
de acuerdo a la tabla anexo 4 pag 44 ó que se calcula:
U de prueba aplicada (V) = (2 x Un) + 1.000 V
Un = Tensión nominal de la celda en voltios
Duración de la prueba = Un minuto
Durante la prueba no debe presentarse ningún salto de corriente.
Importante conocer los posibles puntos donde la corriente de fuga esta presente para no
sobrepasar la capacidad del equipo de la prueba y que podría confundirse con una falla del
aislamiento.
Es una prueba que no es necesario repetir en campo. De requerirlo el cliente debe hacerse un
acuerdo económico y modificar los términos de la garantía por cuanto su repetición constituye un
envejecimiento para los equipos sometidos a la misma.
No se deben conectar para la prueba los transformadores de potencial los cuales deben tener sus propios
protocolos de pruebas, por cuanto son conductores a otras fases o a tierra.
Los transformadores de tensión deben reemplazarse por señuelos con las mismas medidas y formas de
los originales para que sean verdaderamente su equivalente.
Los equipos que tengan devanados como los transformadores de corriente deben cortocircuitarse en el
primario y en el secundario. El secundario igualmente debe ponerse a tierra, con el fin de comprobar el
aislamiento entre el primario y el secundario y a su vez evitar la inducción de voltajes peligrosos.
Para evitar envejecimiento prematuro de los devanados, los equipos con devanados que ya hayan sido
objeto de la prueba no requieren de la tensión nominal de la prueba, pero si de una tensión menor o igual
al 60% de la misma.
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
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Nivel de aislamiento básico
Es una prueba denominada tipo ya que solo se hace una vez en el laboratorio para homologar un
producto y puede ser destructiva.
De acuerdo con la tensión asignada se aplica un frente escarpado de onda de tensión con una
determinada duración en microsegundos de lo cual se hace un monitoreo que permita ser impreso.
Durante la prueba no se debe presentar ningún salto de corriente.
No es prueba de rutina, no se repiten en fábrica ni en campo.
De requerirlo el cliente, debe acordarse el precio y el sitio de la prueba.
Se puede expedir una copia de la prueba tipo para el cliente si lo requiere.
Operación de los equipos
Cada uno de los equipos suministrados en la celda debe tener un protocolo de prueba de funcionamiento.
Es obligación de cada proveedor de entregar el respectivo protocolo así se trate de un cliente interno.
Si el funcionamiento de otro equipo externo a la celda depende del equipo suministrado en la celda se
debe hacer hasta el interfase o bornera de conexión del equipo externo. Es el proveedor del equipo
externo quien tiene la obligación de hacer la prueba.
Los equipos directamente suministrados deben probarse individualmente:
Interruptores
Diez maniobras cierre apertura manual
Una apertura por cada protección.
La prueba de funcionamiento no se hace con los ajustes de la protección. Se recomienda hacerlo en
umbrales bajos para evitar el recalentamiento de las unidades.
Hay maletas de prueba de última generación que pueden hacer inyecciones de corriente en forma rápida
sin causar daños a las unidades de control.
Los fabricantes también diseñan sus propias maletas de prueba pero por lo general no utilizan corrientes
primarias sino corriente secundaria. Para estos casos se deben probar los transformadores de corriente o
tener los protocolos de prueba correspondientes.
Seccionadores
Condensadores
Diez maniobras cierre apertura manuales en vacío.
Prueba de los enclavamientos suministrados
Medición de la corriente de carga corregida por el valor de la tensión. Protocolo de pruebas de fabrica.
Operación de las funciones especificadas en los pliegos de condiciones
Cada una de las funciones solicitadas en los pliegos de condiciones debe simularse para verificar su
correcto funcionamiento e indicarse dentro del protocolo de las pruebas.
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Pruebas de campo
Aislamiento
La prueba del aislamiento en campo se hace preferiblemente con Megger ya que es una prueba no
destructiva y que tiene por objeto tener una visión del estado del aislamiento que se ha podido deteriorar
durante el almacenamiento de la celda antes del montaje y puesta en servicio.
Para Baja tensión debe utilizarse un Megger hasta 500 V.
Para Media tensión debe usarse un Megger de 1.000 á 5.000 V.
Los valores aceptados son:
Por cada voltio de la tensión asignada se debe tener como resistencia de aislamiento un Mega-ohmio.
Por cada Un (V);
R = 1 MΩ x V
Ejemplo:
Para 220 V
Tensión asignada = 660 V
Aislamiento = 660 MΩ
Para 6.400 V Tensión asignada = 7.500 V
Aislamiento = 7,5 GΩ
Lo mismo es decir que por cada Kilovoltio se permite un miliamperio de corriente de fuga.
Aislamiento en Mega Ohmios = Un (KV)/0,001 (A)
La duración de la prueba es de mínimo un minuto.
Hay Meggers que permiten leer la corriente de fuga.
Es importante verificar que la corriente de fuga no haga disparar la maleta de prueba (Las maletas de
prueba tienen una potencia que no se debe sobrepasar) ya que la corriente de fuga depende del número
de soportes ó aisladores en la celda y se podría erróneamente clasificar como falla.
La corriente de fuga se verifica cuando se hace la recepción de los aisladores en fábrica.
Es una prueba indispensable antes de la puesta en servicio
Debe hacerse por lo menos 24 horas antes de la energización de la celda para permitir la acción de las
resistencias de anticondensación, y luego repetirse antes de la energización para comprobar la acción del
sistema anticondensación y llenar el protocolo de la puesta en servicio.
Continuidad de las masas
Es una prueba que permite chequear que todas las masas del tablero son una sola masa.
En Colombia es una prueba que raramente se exige por desconocimiento.
Consiste en inyectar una tensión de bajo voltaje controlado por un reóstato, desde uno de los extremos
del tablero y se capta en el otro extremo. Se eleva la tensión hasta que la corriente alcance un valor
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cercano a los treinta amperios y se registra el valor de la tensión aplicada. Entre menor sea el valor de la
tensión aplicada para alcanzar los treinta amperios mejor conductividad de las masas.
Las celdas deben estar provistas de elementos que permitan garantizar la continuidad de las masas;
Arandelas picot,
Cables de interconexión de masas,
Barrajes de puesta a tierra.
Conexiones e Interconexiones
Hacer un chequeo de las conexiones e interconexiones es saludable para evitar fallas espúreas que
usualmente se atribuyen a los equipos y después de mucho batallar se encuentra el cable flojo.
Debe usarse atornillador con chequeo de torque para ajustar adecuadamente los tornillos. La mayoría de
las fallas en la puesta en servicio se deben a tornillos flojos, ocasionando una pérdida notable de tiempo.
Operación de las funciones de la celda
Las funciones solicitadas en pliegos de condiciones que debe cumplir la celda debe probarse por
separado ya que consisten la esencia misma de la función que debe cumplir la celda.
Las pruebas han podido haberse hecho en fábrica pero se hace indispensable repetirlas en campo. Nada
debe quedar en la sospecha. Un acta con el acompañamiento de los protocolos de cumplimiento de las
mismas hace parte de las buenas prácticas de fabricación y de la buena atención a futuros reclamos del
cliente.
(Distinguir claramente las que corresponden a otros proveedores)
(Distinguir si hay repetición de las pruebas de fábrica)
(Distinguir si se trata de ajustes de relés)
Otros conceptos sobre aislamiento
Deterioro del aislamiento
Todos los aislamientos son susceptibles de deterioro, especialmente si los equipos y las celdas se
instalan en sitios con condiciones diferentes a las de diseño y fabricación.
Es por esto que las condiciones del sitio en el cual se van a instalar de deben verificar:
Altura sobre el nivel del mar
El nivel básico de aislamiento se afecta con la altura. A mayor altura el aire pierde rigidez dieléctrica por lo
tanto los aisladores requieren mayor longitud, mayor distancia de creep, mayor distancia entre fases,
mayor distancia a tierra, etc.
Una forma fácil, sin problemas técnicos, es suministrar una celda con el siguiente nivel de aislamiento
más alto;
por ejemplo:
Se requiere una celda para tensión de servicio de 13.200 V a una altura de 3.000 metros.
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A 1.000 metros A. S. N. M. el BIL para una celda de 13,5 KV (Un = 17,5 KV) es de 90 KV,
Para 3.000 metros A.S.N.M. se requiere un BIL de 110 KV lo que significa mejor suministrar una celda
aislada para 24 KV cuyo BIL es suficiente para cumplir con 110 KV.
Otra forma es la de instalar pararrayos que pongan a tierra rápidamente las sobretensiones que
sobrepasen el BIL suministrado pero no todas las veces es seguro.
Por lo anterior es muy importante este dato para iniciar la fabricación de una celda y evitar así un
problema a la entregaHumedad relativa
La humedad relativa de fabricación está indicada en la norma para una A.S.N.M. de 1.000 metros y una
temperatura ambiente de 20 º C.
En Colombia por tener un clima tropical, la humedad relativa aumenta con la disminución de la altura
sobre el nivel del mar en un grado que es preocupante hasta el punto que ha servido para que en la
norma se haya incluido el término tropical para la fabricación de equipos.
Básicamente el término tropical incluye que el equipo está diseñado para operar a alturas menores a
1.000 metros, humedad relativa del 90 % ó más y en algunos casos la salinidad del mar que se propaga
por la brisa.
Una mayor humedad relativa permite que la humedad del ambiente sea mayor y el riesgo de
condensación es mucho mayor y con el ambiente marino lo que se va depositando en la superficie es sal
marina la cual con la humedad es fatal.
Temperatura ambiente
La temperatura ambiente es la causa principal del envejecimiento de los equipos por cuanto sobre la
temperatura ambiente, las celdas, los equipos, deben refrigerarse con el medio ambiente y cuanto más
alta sea la temperatura menos posibilidades hay para una buena refrigeración. Es importante por lo tanto
verificar la temperatura del ambiente en el cual operará la celda y compararla con las de las
especificaciones del cliente.
Cuando no es posible controlar la temperatura ambiente de manera adecuada, ventiladores de aire
forzado, rejillas de ventilación, aires acondicionados etc., los equipos se deben someter a derrateo
(Disminución de la capacidad nominal de operación) según la temperatura ambiente del lugar.
Causas principales del deterioro del aislamiento
La principal causa del deterioro del aislamiento:
Es la instalación de las celdas en las condiciones diferentes a las de fabricación y la ausencia de
resistencias anticondensación en la mayoría de los casos. Dentro de esto existen los ambientes
fuertemente polucionados por el polva y los agentes químicos que en muchas veces no se indican al
fabricante en el momento de hacer la solicitud de fabricación.
La condensación es un fenómeno de aparición inmediata ante el descenso de la temperatura (Un vaso
lleno de agua fría se humedece a los pocos minutos). Al aumento de la temperatura la humedad se seca
dejando los elementos que se lograron diluir, pegados a las superficies y así sucesivamente con el
transcurrir del tiempo hasta dejar superficies conductoras sobre los aisladores. La tensión alterna fomenta
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la aparición de idas y venidas de electrones sobre la superficie que se va carbonando por el residuo de la
descomposición, por el paso de los electrones, de la capa de suciedad dejada por la humedad.
En las celdas de media tensión se percibe la aparición por los ruidos (Chirridos como de una sartén con
frituras a las que les cae gotas de agua) que se ocasionan por la presencia de la tensión alterna y por la
aparición de los efluvios (Caminos como pequeños ríos sobre la superficie del aislador, que deja el paso
de los electrones) que se van alargando hasta que la distancia del aislamiento se ha disminuido para
dejar presentar el arco eléctrico.
El cambio de temperatura en la zona tropical en Colombia se presenta mínimo dos veces diarias.
Es por lo anterior imperativo otorgar adecuadamente el grado e protección que debe tener la celda para
cada ambiente y percatar al cliente en caso de que no lo haya tenido en cuenta.
La segunda causa:
Es la falta de inspección periódica y mantenimiento preventivo.
Medios para combatir el deterioro de los aislamientos
Los principales medios para combatir el deterioro de los aislamientos son:
Resistencias anticondesación
Las resistencias anticondensación deben estar calculadas de acuerdo con el volumen del aire que es
necesario secar en un compartimiento. Una resistencia de 100 w puede ser apta para un compartimiento
de 0,6 m  de volumen.
Para prevenir que la humedad entre en un compartimiento la regla es mantener siempre el
compartimiento a una temperatura mayor a la exterior en por lo menos 5 º C.
El elemento de control mas comúnmente utilizado es por lo tanto el termóstato pero por su respuesta
lenta ha sido reemplazado por el higróstato que es más sensible al cambio de la humedad relativa pero el
hecho que una vez detectado el cambio de humedad relativa el inicio del calentamiento de la resistencia
también permite momentos en los cuales hay condensación.
La combinación ideal es la de instalar termóstatos diferenciales con higróstatos, los primeros siempre
vigilan la diferencia de temperatura exterior de la celda con la del interior y los segundos vigilan que
cuando la humedad relativa es adecuada no es necesario la anticondensación.
Pinturas
Existen pinturas aislantes del tipo epoxy que permiten aislar y dar un buen acabado a los barrajes además
que sirven como radiadores para disipar mejor el calor, especialmente las de color negro.
Grasas
Las grasas con el propósito de aislar barrajes también son utilizadas por su fácil aplicación además que
son relativamente baratas y proporcionan también protección en medios de polución química de los
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ambientes. Deben ser también poco o nada combustibles.
V
Aisladores
Los aisladores dentro de una celda permiten la fijación, de las partes vivas, conductoras de la corriente
eléctrica (Con tensión eléctrica), a la estructura de la misma.
Por lo anterior deben ser capaces de brindar la rigidez dieléctrica y el BIL con el cual esta designada la
celda.
Resistencia a los esfuerzos electrodinámicos
Cuando dos corrientes circulas en dos conductores paralelos, éstos tienden a atraerse entre sí. Si las
corrientes circulan en sentido contrario, los conductores tienden a separarse. La fuerza depende de la
magnitud de la corriente. Los conductores que para nuestro caso son las barras están fijas por medio de
los aisladores así que el elemento que recibe los esfuerzos es el aislador.
El aislador es sometido a un torque cuando las barras tratan de separarse o de atraerse por la acción del
cortocircuito.
Los esfuerzos electrodinámicos alcanzan su mayor valor en los dos primeros ciclos del cortocircuito, es
decir en la corriente pico y luego se estabilizan en la corriente de régimen de cortocircuito la cual es
cerca de 1,7 veces menor a la pico.
El proveedor de los aisladores debe indicar la resistencia al torque de los aisladores, sino se debe hacer
una prueba de resistencia en un laboratorio para garantizar el buen desempeño de los mismos. En base
al valor de dicha resistencia se calcula entonces el valor de la distancia entre los aisladores de una misma
barra.
Un cálculo mecánico se hará para la distancia entre aisladores para verificar la resistencia de las barras a
la flexión y en caso necesario se colocaran refuerzos entre barras.
Rigidez dieléctrica de los aisladores
Los aisladores deben soportar la prueba de la tensión asignada para la celda y la prueba de BIL (Tipo) ya
que éstos son los responsables primarios del cumplimiento de dichas especificaciones.
Pantallas
Las pantallas se utilizan principalmente como medio para aumentar la distancia al salto eléctrico entre dos
puntos que estén separados a una distancia inferior a la de norma.
No son aisladores propiamente dichos por lo cual pueden perder sus condiciones dieléctricas cuando se
someten al contacto de la tensión por un lado y por el otro cuando hace contacto con la masa o la tierra.
Son construidos en materiales dieléctricos no combustibles, no higroscópicos y auto-extinguibles.
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Cintas aislantes
Se utilizan para cubrir superficies irregulares y sitios en los cuales no se pueden verificar las distancias
mínimas de aislamiento para dar protección contra los toques accidentales.
Hay que distinguir que existen cintas que proporciones aislamiento pleno contra las que no lo son.
Aislamiento pleno es el que existe cuando el dieléctrico mantiene sus propiedades dieléctricas cuando por
un lado esta sometido a la tensión eléctrica y por el otro lado otra tensión eléctrica o contacto con la masa
puesta a tierra.
Capotas
Las capotas se fabrican para cubrir superficies irregulares y sitios en los cuales no se pueden verificar las
distancias mínimas de aislamiento, para dar protección contra toques accidentales y tienen la ventaja de
que son desmontables y reutilizables.
Manguera termo-encogible
La manguera termo-encogible se utiliza para la protección y aislamiento de los barrajes.
Hay mangueras que no proporcionas aislamiento pleno por lo cual es importante distinguirlas.
Pinturas epoxy
La pintura epoxy se utiliza para aislamiento pleno y como protección contra agentes de poluciones
ambientales.
Grasas
Al igual que las pinturas epoxy se utilizan para dar protección contra ambientes de polución de elementos
químicos.
VI
Puntos de conexión a tierra
Los puntos en los cuales se debe conectar a tierra la celda, los equipos que lo requieran por tener tapas
metálicas de compartimientos con elementos energizados, los conductores del neutro de los
transformadores de corriente y de potencial, deben marcarse expresamente con el distintivo internacional
que para tal fin está diseñado.
Por construcción éste punto garantiza que allí convergen los puntos metálicos que envuelven y protegen
un elemento ó equipo que este sometido a tensión eléctrica. (Relés, instrumentos de medida,
instrumentos de control, tapas metálicas de seguridad, etc.)
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VII
Resistencia de contacto
Toda unión eléctrica está conformada por elementos físicos por lo cual tiene una propiedad física que es
medible y llamamos resistencia de contacto.
Entre mejor sea la unión física entre dos elementos menor resistencia al paso de la corriente se presenta.
Para el caso de la corriente eléctrica tenemos que la resistencia al paso de la corriente produce dos
efectos:
Caída de la tensión eléctrica y
Disipación de energía en forma de calor
La primera se mide en voltios y es V (V) = I (A) x R (Ω)
Esta magnitud cuando se vuelve grande, perjudica a los equipos que se encuentras conectados aguas
abajo.
La disipación de energía se puede calcular;
Energía disipada (W) = I  (A) x R (Ω)
Esta magnitud en celdas de fuerte intensidad desarrolla grandes cantidades de energía que logra destruir
completamente la unión, presencia de arco eléctrico con la destrucción total o parcial del tablero.
Ejemplo;
Corriente nominal de un barraje 4.000 Amperios
Resistencia de contacto de una unión = 70 μΩ
Energía disipada = (4.000)  x 0,000035 = 16.000.000 x 0, 000070 = 1.120 W
Importancia de la resistencia de contacto
La resistencia de contacto en una celda es de importancia fundamental ya que la disipación de calor está
directamente relacionada con la segunda potencia del valor de la corriente.
La disipación de calor comienza por deteriorar el material de la unión y por transmitir el calor a los equipos
conectados directamente al barraje y cercanos de la unión.
Como medir la resistencia de contacto
•
La resistencia de contacto se mide en la puesta en servicio:
Con maletas de inyección de corriente continua, por lo general 100, 200, 400 y 600 amperios y en los
extremos de la unión se mide la caída de tensión en milivoltios. Las maletas hacen la relación
correspondiente para que se pueda leer la resistencia directamente en micro ohmios μΩ.
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La resistencia para uniones de los barrajes debe ser del orden de los 2 micro ohmios (μΩ) por unión.
•
Medida del torque de apriete de los pernos
Ya dijimos que los barrajes se construyen con uniones en las cuales se utilizan pernos de acero de grado
8.8 por lo cual midiendo el torque correcto de apriete la unión esta mecánicamente y eléctricamente
correcta.
En los interruptores importa la resistencia de los contactos principales la cual el fabricante la indica por la
disipación de calor en (W).
•
Con la celda en operación
Termografía
Para celdas en operación se mide utilizando las pistolas de rayo laser que indican el valor real
directamente.
El valor tomado es necesario estudiarlo en relación a la corriente circulante y a la temperatura ambiente
del interior del tablero. La norma indica que una unión eléctrica no debe sobrepasar los 65 º C. Existen
las tablas de las temperaturas que pueden soportar los equipos en sus diferentes partes. Ejemplo la
perilla de un interruptor no puede pasar de 25 º C, mientras que los bornes pueden alcanzar 95 º C, los
costados 75 º C etc.
Para tener una mejor interpretación de la medida hecha por termografía, ésta debe efectuarse en el
momento en que sabemos existe la mayor carga presente.
Ventilación de la celda
Cuando existen elementos que requieren disipar calor durante su funcionamiento, tales como los
interruptores de corriente fuerte, es necesario respetar los orificios de ventilación destacados para tal fin,
de lo contrario el tablero puede verse afectado por temperaturas altas que hacen operar
inadecuadamente los equipos. (Ver derrateo de los equipos)
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MONTAJE Y PUESTA EN SERVICIO DE CELDAS BAJA Y MEDIA TENSIÓN
El montaje y puesta en servicio de las celdas de baja y media tensión realmente inicia desde el momento del
despacho de las celdas en fábrica hasta la bodega, ó un sitio cercano al sitio de operación definitiva de las mismas.
Los numerales siguientes están dispuestos de manera tal que siguen la secuencia lógica a seguir para el montaje.
Algunas actividades podrán realizarse en forma paralela con otras en la forma que éstas lo permitan en campo.
Para tener éxito en la actividad de montaje y puesta en servicio es mejor hacer un plan previo en el cual tengamos
en cuenta todas las actividades y detalles posibles para no tener ninguna sorpresa y poder anticiparse
convenientemente a todos los acontecimientos.
1
Guacales de celdas
Duración de los guacales
Los guacales estándar suministrados por Schneider Electric de Colombia están clasificados como de
corta duración y para permanecer en interiores, con plástico protector para estar bajo techo, nunca a
intemperie, salvo en la exigencia expresa del cliente.
El guacal también esta fabricado para que no se coloquen otras cargas encima ya que se partirá
fácilmente.
Durante el transporte el guacal es sometido a los mayores esfuerzos el cual casi el 100 % es terrestre y
en camión. Es por esto que el diseño del guacal está dirigido a soportar éste tipo de transporte.
El transporte aéreo tiene requisitos especiales tanto en dimensiones como en medios de soporte al
piso para evitar deslizamiento del mismo.
El transporte marítimo también requiere el cumplimiento de normas a cumplir para que se adapten lo
más posible a los contenedores.
La duración del guacal depende principalmente de la madera utilizada, del medio ambiente del lugar en
donde se almacena, de las medidas de preservación que se sigan para mantenerlo en buenas
condiciones.
Normalmente la duración del guacal se estima:
Bajo techo
Hasta casi dos meses
En interior
Hasta cuatro meses
Hay veces que es necesario mantener los equipos guardados como repuestos en las bodegas del
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cliente por más tiempo, otras veces se presentan demoras en la ejecución del montaje con lo cual el
guacal estándar no es el aconsejable.
Para evitar los malos entendidos es buena práctica incluir dentro del despacho de las celdas las
instrucciones de almacenamiento que debe respetar el cliente.
Hay equipos que requieren grasa para evitar la corrosión en las superficies metálicas, otros ponerse a
operar una vez cada quince días, otros a cambiar su posición para evitar deformaciones permanentes.
Normalmente las celdas se construyen para operación en interiores.
Cuando son solicitadas para operación bajo techo, están expuestas a la brisa, las corrientes de aire en
días lluviosos, salpicaduras etc., debe entonces de verificarse que el índice de protección con el cual
se fabricó la celda realmente corresponda con el que debe tener para el ambiente en cuestión.
Hoy en día es fácil aumentar la duración del guacal:
Cerramiento total con plásticos que defienden la celda de la humedad y también al guacal, al permitir
que se puedan cerrar completamente y se les pueda extraer parte o todo el aire contenido en el
interior.
Se pueden agregar sílicas u otros elementos que tengan la propiedad de absorber la humedad del
interior del paquete.
Izamiento
Raramente los guacales están diseñados para ser izados por la parte superior del mismo.
Siempre tiene que usarse la base del guacal o una estiba con aditamentos para que las cuerdas
de izamiento permanezcan verticales y no sometan esfuerzos al guacal y su contenido. Es por
esto que en los guacales siempre debe marcarse la posición de izamiento y reposo del mismo
(Este lado para arriba)
Posición de transporte
Tanto los guacales como las celdas permiten que solo puedan ser transportados verticalmente ya que
las estructuras y la fijación de los elementos y equipos están diseñados para trabajar en posición
vertical. Otra posición hace que piezas del armazón sufran esfuerzos para los cuales no fueron
diseñados.
La mejor manera de transportar el guacal es con el montacargas por cuanto éstos se fabrican sobre
estibas las cuales están diseñadas para el manejo con montacargas.
Almacenamiento
El almacenamiento debe hacerse siempre en interiores que es el medio en el cual se obtiene una
mayor duración.
Una manera de almacenamiento buena es la que permite hacer inspección a la celda es la de retirar la
madera de la cubierta de la celda y dejarla sobre su estiba y volver a cubrir la celda con el plástico
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hermético y una sílica des-humectante en el interior.
En caso de no poderse dejar la celda cubierta con plástico se puede dejar descubierta con todas las
puertas y tapas cerradas y con la tensión auxiliar conectada y en servicio para el sistema
anticondensación esté en operación.
Visita previa al sitio del montaje de las celdas
Con el fin de anticiparse a cualquier evento y para poder preparar el plan de trabajos es indispensable
conocer el sitio dónde se instalaran las celdas.
Siempre es mejor prever que improvisar en campo, en donde no se tienen disponibles todos los
recursos que requerimos para desarrollar con calidad los trabajos de montaje y puesta en servicio.
La visita previa nos sirve para tomar datos indispensables tales como:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Altura sobre el nivel del mar
A. S. N. M.
Temperatura máxima ambiente
Humedad relativa
Grado Sísmico
Con los anteriores comprobamos que el grado de protección de las celdas corresponda al
lugar.
Distancia de la bodega al sitio de montaje
Medios para izar las celdas
Medios de transporte para izar las celdas
Preparación del piso
Entrada de cables por cárcamo
Entrada de cables por piso
Entrada de cables de BT por bandeja
Entrada de cables de BT por ducto
Entrada de cables de BT lateralmente
Con los anteriores podemos preveer
Herramientas necesarias
Equipos necesarios
Trabajos previos no previstos
Recomendamos que la preparación del piso sea controlada por Schneider para evitar problemas de
nivelación y de anclaje de las celdas, entrada de cables etc.
2.
Preparación del piso
Nivelación del piso
El piso terminado, es decir en el cual se colocarán las celdas en forma definitiva debe estar nivelado lo
mejor posible ya que la nivelación perfecta es difícil de alcanzar, además que por razones de
evacuación de aguas, para casos de posibles inundaciones, los pisos se construyen con desnivel, así
sea muy pequeño, dirigido hacia el sifón de recolección de las aguas.
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El piso terminado debe tener una resistencia de soporte de acuerdo con el peso de la celda y en
especial los sitios en los cuales la celda se fijará al piso.
Hoy se debe prever el anclaje sismo-resistente por cuanto es una norma con fuerza de Ley que hay
que cumplir. Hay un mapa sísmico de Colombia con las diferentes zonas sísmicas, con sus valores de
intensidad sísmica que sirven para hacer los cálculos de ingeniería para el diseño estructural de la
celda y sus anclajes. (Las compañías aseguradoras no pagaran el seguro a quién no cumpla la norma
y algún cliente afectado podría demandar al proveedor por no haberlo hecho ó advertido)
Por lo anterior, previamente a la preparación del piso Schneider Electric debe suministrar las
especificaciones de resistencia que debe tener el piso tanto para soportar la celda, como para anclarla
en forma sismo-resistente.
Elementos de nivelación de la celda
La mayoría de las veces cuando las celdas llegan al sitio de operación el piso ya se encuentra
terminado y corresponde al montador dar la aprobación del mismo. Es deseable que se haya hecho el
acabado bajo las recomendaciones de Schneider Electric para no tener problemas futuros.
El elemento de nivelación mayormente usado, (En celdas de mucho peso)
•
Hierro de nivelación frontal,
El cual se embebe nivelado en el piso. Hay un hierro por cada celda y nivelado individualmente (Con
nivel de burbuja). El hierro y el piso tienen ya huecos para el paso del perno de anclaje, de manera tal
que la celda se coloca sobre el hierro nivelado y no requiere trabajos adicionales para nivelar el frente
la celda.
•
Hierro de fijación sismo-resistente
Para las fijaciones al piso sismo-resistentes,
Existe un segundo hierro de nivelación que puede ser intermedio al largo de la celda ó posterior,
dependiendo del largo de la celda. Estos hierros se fijan al piso terminado durante su construcción.
•
Pernos de nivelación (Gatos)
Los pernos de nivelación se utilizan para dar facilidad y disminuir el tiempo de montaje.
Los pernos de nivelación se utilizan para nivelar la parte intermedia y posterior de una celda,
dependiendo de su longitud. Éstos pernos facilitan la nivelación pero no constituyen un anclaje, menos
sismo-resistente.
•
Calzos
Los calzos son espaciadores en lámina de acero fabricados en diferentes espesores para que con su
conveniente combinación se logre obtener la suplencia de la diferencia de nivel entre un extremo y el
otro para obtener un mismo nivel.
Cuando el peso de la celda no amerita colocar un hierro de nivelación, (La celda auto-soportada) se
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utilizan los calzos.
Los calzos deben colocarse lo más próximo posible al hueco destinado al perno de fijación al piso.
3.
Sistemas de anclaje al piso
•
Pernos de anclaje
Los pernos de anclaje (Pernos de expansión) son los más utilizados para fijar en forma prenivelada la
celda al piso.
Los hierros de nivelación frontal ya pueden tener los huecos previamente hechos. Con broca para
concretos perforar el piso en el diámetro y profundidad requeridos.
Las dimensiones de los pernos de expansión deben ser dadas por el diseñador de la celda. No olvidar
que los pernos operan mayormente durante los sismos y los esfuerzos que soportan dependen de la
masa que tiene la celda.
•
Chazos
Hay pernos que a falta de del hueco en el piso permiten la instalación de tachos que vienen
suministrados con una dosis de explosivo el cual permite fácilmente la hechura del hueco para el
perno.
•
Pisadores
Los pisadores se utilizan en los casos en los cuales no es posible instalar los pernos de anclaje. Una
pieza en acero llamada pisador sirve como prolongador de
La fuerza ejercida por el perno de anclaje hasta la base de la celda en la cual originalmente estaría
localizado el perno original.
Igualmente el pisador debe responder a los esfuerzos sismo-resistentes.
•
Fijación sismo-resistente
Existe un segundo hierro de prenivelado que puede ser intermedio en el largo de la celda ó en la parte
posterior de la celda, dependiendo del largo de la misma. Estos hierros se fijan nivelados al piso
terminado durante su construcción.
4. Transporte al sitio de fijación de la celda
Las celdas se transportan lo más cerca posible al sitio de instalación por medio de cargadores,
aprovechando la estiba que sirve de piso a la celda.
Se retira el guacal utilizando sacaclavos (patecabras) con percutor para retirar adecuadamente las
puntillas y no dañar completamente la madera, que puede reutilizarse en campo, y se procede a
llevarse la celda hasta el sitio.
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Para llevar la celda al sitio muchas veces no es posible utilizar el cargador, para lo cual se debe
disponer de tubos o varillas como cilindros sobre los cuales se puede hacer rodar la celda. Mínimo se
debe disponer de un número de tres con el fin de mantener dos rodando bajo la celda y otro para ir
reemplazando el que va terminando el paso debajo de la celda.
El largo de los tubos debe ser tal que mínimo cubra el ancho de la celda y la base de la misma pueda
rodar sobre éstos.
•
Elementos de izamiento
Si se ha solicitado por parte del cliente elementos de izamiento éstos elementos están diseñados para
el transporte de las celdas por medio de grúa. Dentro de los elementos de izamiento se debe también
suministrar el aditamento que permita a la grúa no maltratar la celda, tales como el gancho en forma de
cruceta.
•
Puntos para empujar la celda
Cuando es necesario empujar la celda para deslizarla o hacer rodar sobre los tubos debe evitarse el
empujar por la parte superior. Escoger siempre un lugar lo más cercano al paral que sirve de
estructura, a una distancia del piso igual o menor a un tercio de la altura de la celda.
Es común utilizar el barretón como herramienta, usada como palanca para deslizar la celda en los
últimos centímetros. Se debe procurar su uso sobre las partes más sólidas de la base de la celda para
no causar deformaciones ni daños al acabado de la celda.
5.
Colocación de las celdas al piso
El lugar debe estar:
•
•
•
•
•
•
Preparado previamente,
Demarcado,
Limpio, (No se podrá limpiar después de instalada la celda)
Los hierros de nivelación instalados y listos a soportar carga,
Los calzos,
Los pernos de nivelación
Se procede al acarreo de la celda hasta colocarla en su sitio predemarcado
Se procede a la nivelación de la celda por la parte del frente;
Si existe hierro de nivelación, se debe comprobar su horizontalidad con el nivel de burbuja, si necesario
se colocan los calzos que sean requeridos.
Una vez nivelado el frete se procede a nivelar los otros tres lados, si hay pernos de nivelación hacer
uso de los mismos en conjunto con el nivel de burbuja, colocando los calzos que sean necesarios.
Como prueba final para el piso nivelado completamente, se verifica con el nivel de burbuja colocándolo
en el centro del piso, comprobar el nivel y luego colocar el nivel, nuevamente a 90 º respecto de la
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primera posición y verificar. Cuando la comprobación del piso pasa la prueba, la celda está
completamente nivelada.
Un vez nivelada la celda se procede con la fijación al piso y la comprobación de la deformación de
algún lado que pueda tener la celda como consecuencia del transporte de la misma desde fábrica
hasta el sitio de operación.
6.
Fijación de la celda al piso
Verificado el nivel de la celda, como se indicó en el paso 5, se procede a la instalación de los pernos
de fijación utilizando la llave de torque para aptretar los pernos de fijación al piso.
Una vez instalada la celda y fija al piso se procede a verificar la verticalidad de los costados de la
celda.
Verticalidad de la celda
Durante el proceso de movimiento de las celdas, la verticalidad de las mismas se afecta, lo cual
repercute en esfuerzos a los equipos, barrajes etc.
Utilizando como herramienta un nivel de burbuja se verifica por cada costado si la celda tiene
verticalidad.
Para restablecer la verticalidad de la celda, sencillamente se aplica presión al lado contrario de la
deformación hasta restablecerla. Hay veces que la deformación afecta seriamente los montantes de la
estructura de la celda, siendo necesario acudir a un experto en lámina y pintura.
La comprobación final del restablecimiento de la verticalidad consiste en medir las diagonales internas
de la celda. Por principio deben ser iguales. De no ser iguales las diagonales sencillamente la celda
sigue deformada en algún sentido.
Montaje de un tren ó tablero de celdas
Cuando se requiere hacer el montaje de una serie de celdas que conforman un tablero es necesario
escoger una del centro del tablero para utilizarla de guía para las demás una vez que ya se ha anclado
y restablecida su verticalidad.
Luego se continúa con las demás celdas, sigue la correspondiente al lado derecho, luego la
correspondiente al lado izquierdo y así sucesivamente hasta completar el tablero.
Cada vez que se coloque una celda verificar su verticalidad. Una vez verificada la verticalidad se
procede a ensamblar la celda con la celda guía.
7
Enchufe correcto de los interruptores extraíbles
Antes de ensamblar celdas adyacentes debe de verificarse el correcto enchufe de los interruptores
extraibles incluidos dentro de cada celda.
Un interruptor extraible que no calza perfectamente en su chasis sufrirá calentamiento severo.
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JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
Una forma de verificar el enchufe correcto es hacer una comprobación dimensional de los centros de
los enchufes con los centros de las pinzas del interruptor. Hay tolerancias de fábrica que en caso
necesario el fabricante está en la obligación de suministrarlas para estos casos. (Hay diseños de
fabricación de los chasises y de los interruptores que casi no se deforman durante el transporte)
Otra forma es verificar la igualdad de las diagonales del cubil de alojamiento del interruptor las cuales
deben ser siempre iguales.
1.1.1.1.1.1 8. Ensamble de las celdas de un tablero
Una vez que se tiene la celda guía totalmente instalada sobre el piso se continúa con las celdas
adyacentes como se dijo en el numeral 5.
A medida que se van colocando las celdas y comprobado la nivelación del piso y la verticalidad de la
celda, se procede a ensamblar una celda con la otra:
Una celda con otra se ensambla con los pernos de ensamble en los orificios destinados para tal fin.
Algunas veces no coinciden las perforaciones para los tornillos por lo cual se hace necesario utilizar
taladro de mano para hacerlas.
Recordemos que un tablero requiere continuidad de las masas y el ensamble con los tornillos ayuda a
la continuidad de las masas y a reforzar estructuralmente el tablero.
Ensamble del barraje
En la medida que se van ensamblando las celdas se va ensamblando el barraje sin ajustar plenamente
los pernos de unión de las barras.
Antes de ajustar las barras se debe verificar la horizontalidad del tablero. Cada celda debe estar
horizontal pero debido al piso el tablero puede quedar con algún desnivel (Similar a las casas
construidas en pendiente).
Se incluye en esta parte el barraje de tierra que interconecta todas las celdas. Al igual que el barraje
principal debe de ensamblarse y ajustarse utilizando la llave de torque una vez se haya comprobado la
tolerancia de la horizontalidad del tablero.
Horizontalidad del tablero, tolerancia
El desnivel del tablero afecta a las uniones del barraje si la horizontalidad del tablero no esta dentro de
la tolerancia.
El desnivel no debe pasar del 2 ‰ al 3 ‰ de la longitud total del tablero.
Una manera de hacerlo es con el nivel de agua tipo sifón. (Una manguera transparente con agua)
Verificación del torque de apriete
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Una vez verificada la horizontalidad del tablero dentro la tolerancia se procede a dar torque a los
pernos de unión de las barras de fases, a la barra neutra, a la barra de tierra.
Los torques de apriete como ya vimos depende de la dimensión del perno de acero requerido en la
unión, por lo cual debe consultarse la tabla de torques de apriete.
Una vez verificado el torque de apriete de los pernos del barraje, de la barra de neutro y de la barra de
tierra, se procede a la instalación de las capotas aislantes, de las pantallas de barraje, de aislar los
puntos críticos por distancias entre fases, los puntos críticos entre fases y tierra.
9.
Instalación de aislamientos al barraje
El nivel de tensión asignada especifica de inmediato unas distancias mínimas a respetar para la
distancia entre fases y entre fases y tierra.
Cuando las distancias son menores, se hace necesario instalar capotas, cintas aislantes, mangueras
termo-encogibles, etc. Es en esta etapa del montaje que debe hacerse una revisión completa de las
distancias entre fases y tierra para procurar el aislamiento pleno al barraje e instalando donde se
requiera los elementos que procuren el aislamiento.
10.
Conexión a la malla de puesta a tierra
La tierra del sistema es el medio de la conducción de las corrientes de falla del mismo y para que los
relés de protección las puedan detectar con la sensibilidad mayor posible y así despejarlas.
El cable, varilla, barra que se usará como punto de conexión a tierra de la celda o del tablero debe
tener las dimensiones adecuadas para la corriente de cortocircuito del sistema y debe corresponder
con la de designación del tablero.
Medida de la resistencia de puesta a tierra
La punta de la conexión de tierra asignada para el tablero debe tener la indicación del valor de la
resistencia de tierra. El valor de la resistencia de tierra debe estar dentro de los valores permitidos por
la norma, por lo cual se hace necesario hacer su medición el caso de no conocerse su magnitud.
Para la verificación y ajuste de protecciones es necesario conocer el valor de la resistencia de puesta a
tierra.
11
Instalación de los equipos despachados por separado
Hay equipos que se deben transportar por aparte de la celda para que no se averíen por las
vibraciones fuertes que se presentan durante el transporte:
•
•
•
•
•
•
•
Los interruptores de fuerte corriente del tipo extraíble,
Instrumentos de medida con partes móviles,
Aparatos de protección que contengan partes móviles,
Fusibles de porcelana,
Pararrayos de porcelana,
Aisladores de porcelana,
Pasa-tapas de porcelana,
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•
•
•
•
•
•
•
•
Pantallas entre fases,
Pantallas posteriores,
Pantallas antiarco
Terminales para cables de MT en porcelana,
Fusibles,
Trasformadores tipo toroide externos a la celda,
Tapas posteriores,
Tapas laterales
Todos los equipos se deben reinstalar en sus sitios de operación respetando las instrucciones
particulares que cada fabricante de los equipos.
Una vez instalados los equipos, conectada la barra de tierra a la malla del sistema se procede a las
pruebas
12
Pruebas de campo
Aislamiento
Antes de la puesta bajo cualquier tensión ya sea auxiliar, ya sea la de los barrajes, la de operación de
los instrumentos de medida, la de operación de los relés etc., es necesario verificar el aislamiento de la
celda.
Limpieza previa a la prueba
Para evitar retrasos en la puesta en servicio antes de hacer la prueba de aislamiento de la celda o
tablero se debe practicar una limpieza con aspiradora con boquillas aisladas y combinadas con telas
destinadas para la limpieza especialmente el polvo.
No es conveniente utilizar aire a presión por cuanto no se conoce su estado físico.
Generalmente está provisto de humedad condensada en los tanques de almacenamiento y
aceites provenientes de los compresores, con lo cual en vez de limpiar se hace una
contaminación anticipada. La suciedad como el polvo, las virutas metálicas, los hilillos de los
cables que se tienen que pelar etc., retornan a las superficies de los equipos en el caso más
benigno ya que las partículas se pueden depositar dentro de las partes vivas de un equipo, por
las rejillas de ventilación.
Extracción de la humedad
Conectar antes de la prueba de aislamiento, el sistema anticondensación ajustado para las condiciones
del lugar, veinticuatro hora como mínimo, para permitir la acción del sistema y la salida de la humedad.
Prueba
La prueba de megger se debe efectuar a:
•
Los circuitos de tensiones auxiliares,
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•
•
Los circuitos de control,
Barrajes, 500 v para BT y 5.000 V para MT
Se debe elaborar el correspondiente protocolo de la prueba como documento fundamental de la puesta
en servicio.
Continuidad de las masas
En ésta prueba se debe incluir, como mínimo, la revisión detallada de las conexiones físicas:
•
•
•
•
•
•
Entre las partes móviles de la celda y la estructura,
Entre las partes metálicas de los equipos sometidos a tensión ya sea baja a media,
Los puntos indicados con la marca de punto de puesta a tierra y la barra de tierra,
La toma de baja tensión del interruptor extraíble,
La conexión de la barra de tierra de la celda y la malla de tierra del sistema,
La utilización de arandelas de picos para los pernos de fijación de las tapas metálicas.
Llenar el protocolo de pruebas de campo correspondiente.
Es una prueba que no figura en las pruebas obligatorias de campo pero en la actualidad es la que
diferencia un proveedor de calidad con uno sin ella. Permite detectar algún punto en el cual no se
efectuó un ensamble correcto entre celdas y o la presencia de una no adecuada conexión de las
masas a la barra de tierra.
13
Conexión de las tensiones auxiliares
Una vez obtenido el protocolo de la prueba de aislamiento y el de la continuidad de las masas se
puede proceder a la conexión de las tensiones auxiliares.
Se comienza con la tensión de menor rango, hasta la de mayor valor.
14
Operación de los equipos tanto manual como eléctrico
Todos equipos suministrados en el tablero deben haberse probado previamente en fábrica. A juicio del
montador se deben repetir las de los equipos que hayan sido susceptibles a algún maltrato durante el
transporte desde la fábrica hasta el sitio definitivo donde se encuentra instalada la celda.
Los protocolos de prueba en fábrica deben estar disponibles en el VADEMECUN del montador para
evitar discusiones sin valor en el campo.
Los equipos tales como:
•
•
•
•
•
Seccionadores,
Acción de los percutores de los fusibles sobre los seccionadores,
Enclavamientos de cierre ante la acción de los percutores,
Interruptores, cierre y apertura manual, bobinas de cierre y apertura, motor de cargue de
resortes,
Relés multifunción electromecánicos,
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•
•
•
•
Medidores con partes móviles,
Transferencia de redes,
Transferencia de red y generador,
Controles del factor de potencia automáticos,
Todos ellos por conveniencia del proveedor deben ser nuevamente probados en campo.
La norma indica claramente las pruebas a efectuar en detalle para cada equipo y el fabricante
también tiene un folleto con el método para realizar pruebas a cada una de las funciones.
Importancia de distinguir una prueba de campo con una prueba de de los ajustes de los
equipos.
Para cada equipo suministrado debe estar en el VADEMECUN del montador mínimo un ejemplar de
cómo proceder con las pruebas de campo y la puesta en servicio.
La prueba de campo no significa que los equipos se prueben en las condiciones de ajuste para
despejar las fallas.
Por ejemplo para un relé multifunción;
La corriente de larga duración generalmente se hace en fábrica a 1,25 In
La corriente de corta duración se hace para 2 In
Lo anterior porque las corrientes bajas de prueba no someten a los equipos a sobrecalentamiento de
sus unidades de disparo.
Un equipo de nueva generación funciona para cualquier valor de ajuste ya que son parámetros
procesados por una CPU, un fallo en la misma está respaldado por el autocontrol y diagnóstico del
mismo.
Si se requiere pruebas de campo, para las condiciones de falla, porque así lo quiere el cliente y están
en las condiciones técnicas a respetar en los pliegos, las pruebas deben hacerse entonces con
maletas de prueba de última generación, las cuales hacen el ajuste de una manera instantánea de los
valores previamente seleccionados en una protección y así no se sobrecargan las unidades de
protección del relé.
Para las unidades de control de los interruptores de baja tensión por ejemplo los fabricantes han
diseñado maletas de prueba que permiten probar la unidad de control del interruptor en cualquier punto
de las curvas de disparo sin que la unidad de control se sobrecargue.
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ANEXOS
I Recomendaciones IEC aplicables a Celdas BT y MT
RECOMENDACIÓN IEC
NÚMERO
CELDAS COMPARTIMENTADAS DE 1 Á 54 KV INCLUSIVE
62271-200
Sistema sellado a presión, Apéndice G
62271-200
SECCIONADORES MEDIA TENSÓN BAJO CARGA
265
Parágrafos 3.104
SECCIONADORES AC Y SUICHE DE PUESTA A TIERRA
129
CLAUSULAS COMUNES PARA EQUIPOS DE ALTO VOLTAJE
694
EQUIPOS AUXILIARES SECCIÓN 5.4
694
COMBINACIONES SECCIONADOR – FUSIBLE EN ALTO VOLTAJE
420
INTERRUPTOR AUTOMÁTICO DE ALTO VOLTAJE AC
56
Sistema sellado a presión año 1987 Apéndice EE 1, 2, 3
FUSIBLE DE ALTO VOLTAJE
282-1
TRANSFORMADORES DE CORRIENTE
185
TRANSFORMADORES DE VOLTAJE
186
COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNÉTICA PARA EQUIPOS DE MEDIDA Y
801
CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES
801.4
EQUIPOS AUXILIARES BAJA TENSIÓN SECCIÓN 5.4
298
TABLEROS TIPO INTERIOR BAJA TENSIÓN Y CCMS PROBADOS
439-1
GRADO DE PROTECCIÓN DE TABLEROS
529
RESISTENCIA A LA SALINIDAD
68-2-11
RESISTENCIA A LA HUMEDAD RELATIVA
68-2-30
TABLEROS E INTERRUPTORES DE B.T.
947
ENSAYOS DE RUTINA
439-1
CELDAS TOTALMENTE PROBADAS TTA
529
COORDINACIÓN INTERRUPTOR, CONTACTORES Y TÉRMICOS
947
INTERRUPTORES BAJA TENSIÓN COMPACT REGLAS GENERALES
947-1
INTERRUPTORES BAJA TENSIÓN PODER DE CORTE
947-2
INTERRUPTORES SECCIONADORES FUSIBLES BT
947-3
CONTACTORES Y ARRANCADORES DE MOTORES
947-4
C0NTACTOS AUXILIARES
947-5
MATERIAL AUTOEXTINGUIBLE
695.2.1
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
JUAN FREDY MONTAÑEZ MUÑOZ
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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
OTRAS RECOMENDACIONES
RESISTENCIA AL ARCO INTERNO
SISMO RESISTENCIA Uniform Building Code
SISMO RESISTENCIA California Building Code
CÓDIGO CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE COLOMBIANO
CARLOS ANDRÉS GÓMEZ PEÑUELA
AS 34.39.1
UBC
CBC
NSR 98
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II Reglas de oro del electricista
1ª Corte visible
Ver que la tensión esta cortada y aislada por medio de un aparato de corte al cual podamos ver
sus contactos abiertos, ó la discontinuidad del circuito.
Entre otros:
•
Seccionadores abiertos.
•
•
•
•
Interruptores extraíbles en posición extraído.
Interruptores seccionadores en posición abierto seccionado.
Cuchillas abiertas.
Cañuelas en posición abierto y retiradas del portacñuelas.
Fusibles retirados.
•
2ª Verificación de ausencia de tensión
Es necesario verificar la ausencia de tensión tanto aguas arriba como aguas abajo DEL SITIO DE
TRABAJO.
La manera de hacerlo es con equipos especializados. Las pértigas son el equipo adecuado para
hacerlo ya que están aisladas convenientemente para la tensión que vamos a detectar y que
permiten probar su funcionamiento antes y después de la prueba.
Para MT debemos tener una pértiga que funcione hasta 60 KV.
Para BT podemos usar un multi-probador con capacidad para 1.000 V.
Siempre debe tener medio de probar su funcionamiento antes y después de la aproximación y
toque de la parte a detectar la ausencia de tensión.
3ª Puesta a tierra del sitio a intervenir tanto aguas arriba como aguas abajo.
Una vez comprobada la ausencia de tensión se procede a poner a tierra el sitio de trabajo, tanto
aguas arriba como aguas abajo con una puesta a tierra que permita cortocircuitar las tres fases y
conectarlas a tierra. Primero se conecta el terminal de puesta a tierra a la tierra del sistema y luego
cada una de las fases.
La puesta a tierra debe poder soportar como mínimo la corriente de cortocircuito del sistema en el
sitio donde se desarrollan los trabajos.
Para MT la corriente de corto circuito puede llegar a los 41 KA.
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Para BT la corriente de coto circuito puede llegar a los 100 KA.
4ª Condenación del área de trabajo.
Para evitar que cualquier persona opere los equipos de corte, es necesario condenarlos mediante
candados que impidan cerrarlos. El candado debe ser acompañado con el nombre de la compañía
que ejecuta el trabajo, el nombre del responsable del trabajo, el nombre del responsable del área y
una foto del que está ejecutando el trabajo.
Entre otros:
•
•
•
•
•
•
Seccionadores abiertos, enclavado en ésta posición.
Interruptores extraíbles en posición extraído, enclavado en ésta posición.
Interruptores seccionadores en posición abierto seccionado, enclavado en ésta posición.
Cuchillas abiertas.
Cañuelas en posición abierto y retiradas del portacañuelas.
Fusibles retirados.
Para los enclavamientos por cada equipo y por cada persona que participe en el trabajo se hace
necesario un candado y la identificación con foto. Solo así se podrá tener seguridad de que todos
los participantes estén presentes antes de volver a cerrar el aparato de corte.
5ª Delimitación del área de trabajo.
El área en la cual se va a trabajar debe de delimitarse convenientemente para que las personas
ajenas al trabajo no estén circulando en proximidad y exponerse a un accidente ó a provocarlo.
III
Vademécum del Montador Electricista
Son los documentos esenciales de carácter técnico que el electricista debe llevar siempre consigo, junto con las
herramientas, ya que son de consulta y que entre ambos permiten desarrollar el trabajo con calidad y aclarar
cualquier duda técnica sobre fabricación de celdas, montaje y puesta en servicio de las mismas.
Documentos indispensables:
1.
Normas aplicables para la construcción de celdas de BT y MT. (Ver página 40).
2.
Guía civil para las celdas homologadas por Schneider Electric.
3.
Guía de montaje para las celdas homologadas por Schneider Electric.
4.
Especificaciones técnicas contratadas en particular por el cliente, del pedido en cuestión.
5.
Diagrama unifilar actualizado con equipo suministrado, para el pedido del cliente en cuestión.
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6.
Diagrama de las protecciones suministradas, para el pedido del cliente en cuestión.
7.
Diagrama de flujo de automatismos suministrados, para el pedido del cliente en cuestión.
8.
Esquemas eléctricos de cableado, para el pedido del cliente en cuestión.
9.
Esquemas eléctricos de interconexiones, para el pedido del cliente en cuestión.
10. Catálogos técnicos de cada equipo suministrado, para el pedido del cliente en cuestión.
11. Guía para la puesta en servicio de cada equipo suministrado, tanto para el pedido del cliente en cuestión,
como para los de suministros anteriores.
12. Torques de apriete para los pernos grado 8.8 (Ver página 47).
13. Herramientas indispensables para el montaje (Ver página 48).
14. Distancias de aislamiento, en aire, mínimas entre fases y entre fases y tierra.
15. Maletas de prueba para relés multifunciones.
16. Maletas de prueba para interruptores Merlín Gerin.
17. Para cada tipo de Celda
Capacidades de corriente de barrajes.
(Ver página 46).
Capacidades de corriente de corto circuito de los barrajes homologados por Schneider Electric para cada
tipo de celda.
Distancias de separación entre aisladores para cada nivel de corto circuito para las celdas homologadas
por Schneider Electric para cada tipo de celda.
Distancia de separación entre refuerzos entre barras para cada nivel de cortocircuito de las celdas
homologadas por Schneider Electric.
IV Nivel de Aislamiento según el voltaje nominal
Tensiones de prueba para las celdas homologadas por Schneider Electric
Para realizar las pruebas de rutina hacer la corrección correspondiente de acuerdo con la altura sobre el nivel del
mar, la temperatura ambiente y la humedad relativa, del lugar en el cual se hace la prueba.
Voltaje Nominal (KV)
1.1.1.1.2
Nivel de Aislamiento
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7.
2
1
2
17,
5
24
36
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60 hz/1 minuto
Aislamiento
Kv rms
Seccionamiento 23
BIL (Onda 1.2/50 µs) Aislamiento
(KV
Seccionamiento
20
60
pico) 70
2
8
3
2
7
5
8
5
38
50
70
45
60
80
95
12
5
14
5
170
110
195
.
Los valores indicados como seccionamiento se refieren a la prueba cuando el aparato de corte se encuentra abierto.
V Herramientas Indispensables para el montaje de celdas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
Pértiga para verificar ausencia de Tensión rango 1KV á 60 KV.
KIT de cables de puesta a tierra capacidad 100 KA
KIT con cinta para demarcar área de trabajo
Candados para los enclavamientos de los equipos de seccionamiento
Identificación con foto para adjuntar al candado de enclavamiento
Cinta métrica de 5 m
Tubos para transporte de celdas hasta el sitio
Martillo de patecabra con percutor
Nivel de burbuja, horizontal y vertical
Taladro eléctrico
Juego de brocas para 4, 6, 8, 10, 12, 14 mm
Juego de brocas para concreto 10, 12, 14 mm ó en pulgadas
KIT de láinas de diferentes espesores
Caladora eléctrica
Dobladora de barras de cobre hasta 10 mm
Llave de torque para pernos de barrajes
Atornillador de torque para pernos de borneras BT
Megger 500 V
Megger 5.000 V
Llaves milimétricas de copa de 6 mm á 20 mm Juego
Llaves milimétricas de estrella 6 mm á 20 mm Juego
Llaves milimétricas de boca fija 6 mm a 20 mm Juego
Pelacables
Pinza automática para ponchar terminales de cables BT
Terminales para cables BT de todos los tipos
Cintas de amarre de varios largos
Corta frío
Hombre solo
Martillo
Martillo para lámina
Atornilladores tipo pala aislados Juego
Atornilladores tipo Philips Juego
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UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
Atornilladores tipo torx Juego
Marco para segueta
Seguetas
Pliego de papel de lija, 400, 200
Pintura para retoque (Pote de ¼ de galón)
Crema desmanchadora para pintura (Pote de libra)
Aplicador de pintura de retoque
Trapos para limpieza Libras
Aspiradora 1000 W
Arandelas de contacto, 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 14 mm
Pernos M6, M8, M10, M12, M14
Tuercas M6, M8, M18, M12, M14
Pernos de anclaje para celdas
Cinta aislante baja tensión rollos
Cinta aislante alta tensión rollos
Soplete de gas para calentar manguera termoencogible
Tanque de gas para soplete
Maletas de prueba interruptores Merlín Gerin
Maleta de pruebas para relés multifunciones
Computador portátil, con softwares, accesorios, programas
para ajustes de los relés multifunciones y autómatas
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