Generadores para faenas mineras: qué exige la normativa y qué potencia necesitas
En una faena minera, la electricidad es parte fundamental de la continuidad y seguridad de la operación. Perforación, bombeo, ventilación, iluminación, comunicaciones, sistemas de control y otros equipos críticos dependen de un suministro eléctrico confiable.
Por eso, cuando una faena necesita un sistema de generación eléctrica, elegir un generador no consiste solamente en calcular cuántos kVA se necesitan. También es necesario considerar las condiciones de operación, las características de la instalación eléctrica y los requisitos de seguridad aplicables a la actividad minera en Chile.
¿Qué normativa regula la electricidad en una faena minera?
Uno de los principales cuerpos normativos aplicables es el Decreto Supremo N.º 132 del Ministerio de Minería, que establece el Reglamento de Seguridad Minera y cuya fiscalización corresponde al SERNAGEOMIN.
En materia eléctrica, el reglamento establece que las instalaciones, equipos, materiales y dispositivos, así como la operación de los sistemas eléctricos de las faenas mineras, deben cumplir las normas nacionales dictadas por la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC), además de las disposiciones específicas del propio Reglamento de Seguridad Minera. Cuando exista un conflicto entre normas, deben prevalecer las más exigentes.
Además, las faenas que utilizan energía eléctrica deben mantener planos y registros actualizados de sus sistemas y equipamientos eléctricos, incluyendo las potencias instaladas, consumos, distribución de energía, equipos de generación y distribución y sistemas de protección y control.
El DS N.º 132 también contempla procedimientos específicos relacionados con la operación de equipos generadores ante emergencias.
¿Los generadores necesitan certificación SEC?
La respuesta depende de las características y configuración del equipo.
La SEC cuenta con un sistema de certificación obligatoria para determinados productos eléctricos y de combustibles. Dentro de los productos regulados se encuentran los generadores eléctricos o grupos electrógenos que funcionan con combustibles líquidos, sujetos al protocolo de certificación correspondiente dentro de su ámbito de aplicación.
Por esta razón, antes de incorporar un grupo electrógeno a una faena minera es importante verificar que el modelo y sus componentes cuenten con las certificaciones y autorizaciones que correspondan, además de revisar los requisitos aplicables a su instalación y conexión.
No basta con que el generador tenga la potencia adecuada: el sistema completo debe ser compatible con las exigencias eléctricas y de seguridad de la faena.
Puesta a tierra y seguridad eléctrica
La puesta a tierra es uno de los aspectos fundamentales de cualquier instalación eléctrica minera.
El DS N.º 132 establece distintas exigencias para los sistemas eléctricos de las faenas, incluyendo sistemas de protección y control. Asimismo, las empresas deben mantener procedimientos para la intervención de equipos, puesta en marcha, trabajo en condiciones de energía cero y actuación frente a emergencias relacionadas con instalaciones eléctricas.
En consecuencia, la instalación de un generador debe ser diseñada considerando la puesta a tierra, las protecciones eléctricas, los sistemas de transferencia y las características de la red a la que será conectado.
La configuración final debe ser definida por profesionales competentes, considerando las características específicas de la faena.
Emisiones y ventilación: un factor crítico en minería
En una faena minera, especialmente en operaciones subterráneas, no basta con considerar la generación eléctrica. También hay que evaluar los gases producidos por los motores de combustión.
El Reglamento de Seguridad Minera establece requisitos específicos de ventilación para minas subterráneas que utilizan equipos con motores de combustión interna. Por ejemplo, el caudal de aire requerido debe considerar, entre otros factores, la cantidad y el tipo de maquinaria de combustión interna utilizada.
Esto significa que la ubicación y operación de un generador diésel debe evaluarse cuidadosamente cuando se encuentra dentro de una operación minera, particularmente en espacios subterráneos o con ventilación limitada.
Por eso, además de la potencia eléctrica, es importante considerar:
- Tipo y características del motor.
- Sistema de escape.
- Ventilación disponible.
- Temperatura de operación.
- Altitud.
- Requerimientos de mantención.
- Condiciones ambientales del lugar.
¿Qué factores cambian el cálculo de potencia de un generador para minería?
Calcular la potencia necesaria para una faena minera requiere más que sumar el consumo nominal de cada equipo.
1. Altitud
Muchas operaciones mineras en Chile se encuentran a gran altura sobre el nivel del mar.
A medida que aumenta la altitud disminuye la densidad del aire y, dependiendo del diseño del motor, puede disminuir su capacidad de entregar potencia. Por eso, un generador que entrega determinada potencia a nivel del mar no necesariamente tendrá el mismo desempeño a 3.000 o 4.000 metros sobre el nivel del mar.
El fabricante debe indicar las curvas o factores de corrección correspondientes para determinar la potencia disponible a la altitud específica de la faena.
Nunca conviene dimensionar un generador de altura utilizando únicamente su potencia nominal de catálogo.
2. Arranque de motores y cargas de alta demanda
Este es uno de los puntos más importantes.
Equipos como bombas, compresores, ventiladores y determinados motores eléctricos pueden demandar una corriente considerablemente mayor durante el arranque que durante su funcionamiento normal.
Por eso, un generador puede tener suficientes kVA para mantener una carga funcionando y, aun así, no tener capacidad suficiente para arrancarla.
El cálculo debe considerar:
- Potencia nominal.
- Corriente de arranque.
- Tipo de motor.
- Secuencia de conexión de las cargas.
- Factor de potencia.
- Cargas que pueden operar simultáneamente.
3. Operación continua o Prime Power
En minería, un grupo electrógeno puede utilizarse como respaldo de emergencia, pero también puede funcionar como fuente principal de energía durante períodos prolongados.
Cuando el equipo se utilizará como Prime Power, el generador debe estar diseñado y seleccionado para trabajar durante largos períodos, considerando las condiciones de carga y los intervalos de mantenimiento recomendados por el fabricante.
Esto cambia completamente el criterio de selección frente a un generador pensado solamente para cortes ocasionales.
4. Redundancia
En procesos donde la continuidad del suministro eléctrico es crítica, puede ser conveniente evaluar una configuración con varios grupos electrógenos trabajando en paralelo.
Por ejemplo, una configuración N+1 permite contar con una unidad adicional respecto de la capacidad mínima necesaria, de manera que exista respaldo ante la indisponibilidad de uno de los equipos.
Sin embargo, la redundancia no constituye una exigencia general aplicable a todas las faenas mineras. Su necesidad depende de la criticidad de las cargas, del diseño de la operación y de los criterios de seguridad y continuidad definidos para cada proyecto.
5. Condiciones ambientales
Una faena minera puede estar expuesta a condiciones especialmente exigentes:
- Polvo y material particulado.
- Altas temperaturas durante el día.
- Bajas temperaturas durante la noche.
- Humedad o salinidad en determinadas zonas.
- Vibraciones.
- Operación en lugares remotos.
- Dificultades de abastecimiento de combustible.
Estas condiciones deben considerarse al seleccionar el gabinete, sistema de refrigeración, filtración, estanque de combustible y estrategia de mantenimiento del grupo electrógeno.
¿Qué potencia necesita una faena minera?
No existe una potencia estándar para todas las operaciones mineras. El tamaño del generador depende de las cargas que se deben alimentar y de las condiciones específicas del proyecto.
Como referencia inicial, pueden encontrarse aplicaciones como las siguientes:
| Tipo de aplicación | Rango orientativo |
|---|---|
| Campamento, oficinas y servicios básicos | 20–100 kVA |
| Campamento con mayor demanda y servicios auxiliares | 100–250 kVA |
| Talleres, bombeo y equipos industriales | 250–500 kVA |
| Operaciones con múltiples cargas industriales | 500 kVA–1 MVA o más |
| Grandes faenas mineras | Sistemas de generación de varios MVA |
Estos rangos son solamente referenciales. No deben utilizarse para seleccionar un generador sin realizar previamente un estudio de cargas.
Una faena con una demanda promedio de 300 kVA, por ejemplo, podría necesitar una solución diferente a otra con el mismo consumo promedio si esta última debe arrancar simultáneamente varias bombas o motores de alta potencia.
¿Cómo calcular correctamente el generador para una faena?
Antes de cotizar un grupo electrógeno, es recomendable levantar al menos la siguiente información:
1. Inventario de cargas:
¿Qué equipos deben funcionar con el generador?
2. Potencia de cada equipo:
¿Cuántos kW o HP consume cada uno?
3. Cargas simultáneas:
¿Qué equipos funcionarán al mismo tiempo?
4. Corrientes de arranque:
¿Cuáles son los motores con mayor demanda durante el arranque?
5. Factor de potencia:
¿Qué características eléctricas tienen las cargas?
6. Altitud:
¿A qué altura sobre el nivel del mar estará instalado el generador?
7. Tipo de operación:
¿Será respaldo de emergencia, funcionamiento continuo o una combinación de ambos?
8. Condiciones ambientales:
¿Existe polvo, calor extremo, frío, humedad u otras condiciones especiales?
9. Autonomía requerida:
¿Cuántas horas debe funcionar el equipo sin recarga de combustible?
10. Redundancia:
¿La operación requiere más de un generador o una configuración de respaldo?
Con esta información es posible definir no solamente los kVA necesarios, sino también la configuración más adecuada del sistema.
Generadores para minería: una decisión que va más allá de los kVA
Seleccionar un generador para una faena minera implica evaluar simultáneamente potencia, condiciones ambientales, altitud, tipo de carga, arranque de motores, autonomía, continuidad operacional y requisitos de seguridad.
Además, la solución debe ser compatible con las exigencias normativas aplicables a la faena y con sus procedimientos internos de seguridad.
En CGC contamos con soluciones de generación diésel para aplicaciones industriales y de alta exigencia, con alternativas de marcas.
Si estás evaluando un generador para una faena minera, podemos ayudarte a definir la solución a partir de las características reales de tu operación: ubicación, altitud, equipos que necesitas alimentar, potencia requerida y modalidad de funcionamiento.
Antes de elegir un generador, calcula la carga real de tu faena. Una selección adecuada puede evitar tanto el costo de sobredimensionar el sistema como los problemas operacionales de instalar un equipo insuficiente.
Importante: Este artículo entrega información general de referencia y no reemplaza la evaluación de un profesional competente ni la revisión de los requisitos específicos aplicables a cada faena, instalación o proyecto. La normativa puede establecer exigencias adicionales según las características de la operación.