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El riesgo de explosión en salas de
baterías industriales en subestaciones eléctricas

El uso de baterías industriales conlleva riesgos inherentes a sus características constructivas y de operación, como lo son los riesgos eléctricos propiamente tales, y los riesgos químicos, ampliamente conocidos y considerados en los diseños de salas de baterías. Un tercer tipo de riesgo asociado a estas instalaciones, que es de mucho mayor impacto en las personas y en las instalaciones, es el de explosión, el que muchas veces no es contemplado en los análisis de riesgos de estos equipos.

El origen del riesgo de explosión en una sala de baterías está directamente relacionado con la concentración de hidrógeno dentro de la sala; esta condición se produce durante el proceso de carga de las baterías, ya sea en una prueba de capacidad o en el proceso de formación de estas.

La potencialidad de este riesgo se presenta en salas con baterías abiertas de electrolito líquido y, en menor grado, en salas de baterías selladas del tipo VRLA, debido a que estas últimas emplean tecnología de recombinación de gases, lo que hace que el nivel de gasificación hacia el exterior del vaso sea muy menor, pero, dadas las condiciones de temperatura, corriente de carga y estado del cargador de baterías, la condición de gasificación de esta se puede incrementar.


Medidas de control

A las ya conocidas medidas de control habitualmente empleadas (como asegurar una ventilación adecuada de la sala de baterías, el uso de extractores y equipos anti explosión y un apropiado mantenimiento preventivo a los bancos de baterías y cargadores de baterías), se hace imprescindible incorporar una medida de control automática y con sistema de alarma remota para los sistemas SCADA, ya que en la actualidad, casi la totalidad de los sitios y/o subestaciones eléctricas que poseen salas de baterías no son atendidas y monitoreadas remotamente.

Con el fin de implementar una medida de control eficiente y autónoma, se debe considerar el uso de detectores de niveles de concentración de hidrógeno capaces de accionar en forma automática los extractores de las salas de baterías, enviar una alarma al sistema SCADA y poner en alerta al sistema ante el inminente peligro para las personas y las instalaciones que conlleva una alta concentración de este gas.

Los riesgos de explosión se alcanzan cuando la concentración de hidrógeno en la sala de baterías llega al 4%, por lo que se hace recomendable establecer acciones preventivas con niveles menores de concentración, como por ejemplo, iniciar la operación de los extractores cuando la concentración dentro de la sala alcanza el 1% y disparar una alarma cuando esta alcanza el 2%.

Para lograr las acciones preventivas indicadas, se emplean configuraciones típicas como las presentadas en la figura 1, las que mediante un detector de hidrógeno con salida y ajuste para dos niveles de concentración, permiten el accionamiento de los extractores y alarmas correspondientes.

Cabe mencionar que previamente a esta implementación, se hace necesario realizar una memoria de cálculo para determinar la concentración máxima que se podría alcanzar dentro de la sala de baterías y el flujo de aire mínimo necesario para evitar que se eleve a niveles de peligro, teniendo como datos de entrada la cantidad de baterías, el volumen de la sala y otros. Para estos cálculos, se pueden emplear estándares tales como el EN50272-2. De este modo, se podrá determinar si se requiere dentro del recinto el uso de más de un sensor para la detección del nivel de concentración, así como la cantidad de extractores requeridos para una adecuada ventilación.

Finalmente, hay que recalcar nuevamente que lo que no se puede hacer es ignorar las medidas de control sobre los riesgos asociados al uso de baterías industriales, ya que son elementos de alta peligrosidad y que, por sus características constructivas y de operación, no solo están referidos al ámbito eléctrico, sino que pueden causar graves daños, tanto a las personas como a las instalaciones.


Artículo gentileza de Convertec S.A. / www.convertec.cl
Octubre 2018
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Comentarios acerca de este artículo
pablo sanchez pacheco Persona fisica (15/04/2021)
Una cotización del sistema de detección de gas de hidrogeno para un cuarto de batarías, se tiene considerado un sensor de niveles de concentracion del gas de hidrogeno
Francisco Arias Zambrano Electrical Engineering (16/11/2018)
Es importante tener en cuenta en la planificación y a la hora de la construcción de una subestación, generalmente la ubicación de contaminantes así como el apartado de baterías industriales poseen sus debidos aislamientos de seguridad por posibles químicos y en cuyo caso suelen ser inflamables, también a su vez esos poseen sustancias nocivas como el hidrógeno que afectaría de alguna manera a los operarios de dicha subestación.
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