Documentación · Instalación

Conexión eléctrica

Diagramas de cableado 60 Hz para México

Lectura: 14 min

Un compresor de aire no se entera de un microcorte de 80 milisegundos. Una bomba tampoco. El quemador se bloquea de inmediato. Ese es el segundo de los dos temas eléctricos que generan casi todas las llamadas que recibimos; el primero es de dónde salen los 220 V que el quemador necesita.

No es un defecto: un quemador es una cadena de seguridad supervisada, donde todas las condiciones tienen que ser verdaderas al mismo tiempo. Si el flujo de aire cae un instante o la señal de llama se interrumpe, el control tiene que ir a bloqueo. Por diseño no existe el “aguántate un momento”.

1. El quemador se alimenta entre fase y neutro, no entre dos fases

“No intercambie los conductores de fase y neutro. Por razones de seguridad, conecte el conductor neutro a la terminal 2.”
— Siemens, documentación básica LME1…/LME2… (traducción)

Por qué importa tanto: la ionización

La detección de llama por ionización funciona así: el control aplica una tensión alterna a la sonda; la llama, que conduce en un solo sentido, la rectifica; y esa corriente continua regresa a través de la masa del quemador hasta tierra. Lo que el control mide es esa corriente diminuta.

Corriente del detector requerida para una operación confiable: 3 µA CD.

Y la tierra del quemador es la del quemador

No basta con que el equipo esté aterrizado. El quemador necesita su propio conductor de puesta a tierra, con continuidad real hasta la barra de tierras. La sonda de ionización pide al menos 50 MΩ de aislamiento entre sonda y tierra.

2. Los sistemas mexicanos, uno por uno

La alimentación correcta para equipos destinados a México es 220 V a 60 Hz entre fase y neutro. El control tolera 230 V CA +10 % / −15 % (195.5 a 253 V) y 50…60 Hz ±6 %; alimentado a 220 V queda con margen por ambos lados.

SistemaFase-faseFase-neutro¿Alimenta un control de 230 V?
Estrella 220/127 V, 3F + N220 V127 VEl neutro está correctamente referido, pero 127 V queda muy por debajo del mínimo. Se resuelve con transformador o pidiendo control de 120 V.
Delta 220 V, 3 hilos220 VNo existeNo. Es el caso más común en planta y el que más falla.
Delta 220 V con pata alta220 V127 V y ~190 VSolo con transformador. Nunca usar la pata alta.
Estrella 440/254 V440 V254 V15 % arriba del nominal correcto de 220 V y por encima del máximo admisible.
Estrella 480/277 V480 V277 VNo. 277 V está 26 % arriba del nominal correcto.

El transformador que sí funciona

  • De aislamiento, no autotransformador. El autotransformador comparte el neutro con la fuente y no le da al quemador la referencia a tierra que necesita.
  • Primario según el sistema de planta (220 delta, 440 o 480) y secundario de 220 V para 60 Hz.
  • Un extremo del secundario puesto a tierra: ese es el neutro del quemador.
  • Dimensionado con margen para el arranque del motor del ventilador, no solo para el consumo en régimen.
  • Aproveche las derivaciones (taps): muchos transformadores traen ±2 × 2.5 %. Si mide 235 V en el secundario, dos taps lo dejan en 223 V.

3. “Funciona con 254 V” — y sí, funciona. Cuesta caro

La pérdida en una bobina —de válvula solenoide, de contactor o del transformador de encendido— crece con el cuadrado de la tensión. Medido contra los 220 V que corresponden a 60 Hz, cada 10 °C de más en el devanado reduce la vida del aislamiento a la mitad.

Tensión aplicadaSobre el nominal de 220 VCalor disipado en las bobinas
220 V—100 % (referencia)
230 V+4.5 %+9 %
240 V+9.1 %+19 %
254 V+15.5 %+33 %
260 V+18.2 %+40 %

Mida donde importa: en los bornes del quemador, con el quemador en alta llama y el resto de la planta operando. Un tablero que da 226 V en domingo puede dar 252 V el martes a las tres de la tarde.

4. Por qué el quemador se bloquea y la bomba no

t = 0 ms

La tensión cae al 60 % del valor nominal.

t ≈ 10–20 ms

El contactor del motor del ventilador suelta; el ventilador empieza a frenar.

t ≈ 30–60 ms

El presostato de aire ve caer la presión por debajo del mínimo y abre. Para el control es pérdida de aire de combustión durante la operación: bloqueo inmediato.

Si la caída es profunda

Por debajo de unos 165 V el control hace paro de seguridad por subtensión, y no vuelve a habilitarse hasta que la red supera unos 175 V.

Cuándo sospechar de la red y no del quemador

  • Los bloqueos se agrupan en horarios: cambio de turno, arranque de una prensa o de un chiller, media tarde.
  • Ocurren en varios equipos a la vez, o coinciden con parpadeo de iluminación.
  • El equipo rearranca sin novedad y trabaja el resto del turno.
  • Suben en temporada de lluvias.

Qué sí ayuda

MedidaQué resuelve
Circuito dedicado para el quemador, lo más cerca del tablero principal posibleLo saca de la caída que provocan los motores grandes de la planta.
Verificar caída de tensión bajo cargaLa NOM-001-SEDE-2012 recomienda no exceder 3 % en el circuito derivado y 5 % en total.
Contactores con bobina de control electrónico en el ventiladorSostienen durante huecos que tiran a un contactor convencional.
Arrancador suave o variador en las cargas grandes de la plantaReduce los huecos que esas cargas generan.
Estabilizador o acondicionador de línea para todo el quemadorPara casos crónicos de tensión alta, baja o inestable.

Poner un UPS solo en el control y dejar el motor del ventilador en la red empeora el problema: el control sigue vivo, ve caer la presión de aire y bloquea igual. O se respalda el quemador completo, o no se respalda.

5. 50 Hz y 60 Hz no son intercambiables

Un quemador europeo se construye para 230 V a 50 Hz; el mismo quemador para México se construye para 220 V a 60 Hz. Son configuraciones distintas de fábrica. Si se conecta el de 50 Hz a una red de 60 Hz, el ventilador gira 20 % más rápido y, al subir la frecuencia sin subir la tensión en la misma proporción, el motor pierde par justo cuando el ventilador exige más potencia.

MagnitudA 50 HzA 60 HzCambio
Velocidad del rodeten1.2 n+20 %
Caudal de aireQ1.2 Q+20 %
Presión desarrolladap1.44 p+44 %
Potencia absorbidaP1.73 P+73 %

Por eso el quemador se pide a fábrica especificado para 60 Hz, con su motor y su curva. Antes de energizar, lea la placa del quemador y la del motor y confirme que dicen 60 Hz. Si dicen 50 Hz, no lo energice.

6. Tierra, canalización y el cableado que sí importa

Puesta a tierra

Conductor de tierra propio del quemador hasta la barra de tierras, con continuidad verificada con instrumento, conforme al artículo 250 de la NOM-001-SEDE-2012.

Cable de la sonda de ionización

Ruta independiente, nunca en la misma canalización que fuerza. Es un circuito de microamperes conviviendo con contactores y transformadores de encendido.

Cable de alta tensión del encendido

También en ruta propia, separado de la sonda y de las señales.

Variadores en el mismo tablero

Un variador de frecuencia mal filtrado, compartiendo canalización con el circuito de llama, produce exactamente el mismo síntoma que una sonda sucia.

Desconectador y paro de emergencia

Desconectador visible, accesible y candadeable —el punto donde empieza el procedimiento de bloqueo y etiquetado— y botón de paro de emergencia fuera del área, junto a la puerta.

Lo que vemos en campo

  • Quemador alimentado entre dos fases, con bloqueos intermitentes por llama que llevan meses sin explicación.
  • 254 V permanentes desde una estrella de 440 V, con bobinas que se reponen cada año y medio.
  • Tierra tomada de la estructura del equipo, sin conductor propio del quemador.
  • Autotransformador en lugar de transformador de aislamiento, sin neutro referido a tierra.
  • Sonda de ionización y fuerza en la misma canalización, o el cable de la sonda amarrado al de alta tensión.
  • Placa de 50 Hz en un equipo comprado de segunda mano o traído de otra planta.
  • Taps del transformador sin ajustar, entregando 240 V cuando podían entregar 229 V.
  • Bloqueos atribuidos al quemador que en realidad son huecos de tensión de la red de la planta.

Antes de energizar

Comparta foto de la placa del quemador y del motor, foto del tablero de alimentación, tensión medida fase-fase y fase-neutro con el equipo en alta llama, y el sistema de la planta. Si los bloqueos ya están ocurriendo, agregue la hora aproximada de los últimos tres.

Revisar mi alimentación eléctrica

Los valores de tensión, corriente de ionización y tiempos citados corresponden a la documentación del control Siemens que monta su equipo. El diagrama que manda es el que viene con el quemador: antes de conectar, compárelo con la placa y con el número de serie.